[发明专利]一种围岩气体渗透系数测试方法

权利要求书

1.一种围岩气体渗透系数测试方法，其实现基于一种现有的三轴仪，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、试样安装

(1)选取天然致密岩石，并将试样加工成圆柱形，测量并记录试样13的直径和高度；

(2)将试样(13)用高性能密封胶皮管装好后，用金属喉箍将其固定在压力室(7)内的底座(11)上，在密封胶皮管的试样的上、下顶分别布设高渗透性金属烧结网(12)；

(3)在上顶的高渗透性金属烧结网(12)的顶部设置加载上压头(14)，并连接加载上压头(14)上的排气管线接头(15)，封装好压力室(7)，固定加载框架(10)并使其与轴向加载压头(9)刚好接触；

步骤2、围压加载

(4)打开压力室(7)进水阀门(16)和通气孔(8)，启动水泵，从水槽(4)向压力室(7)注水，直至加满后，关闭进水阀门(16)，关闭水泵，关闭通气孔(8)；

(5)打开围压进水阀门(17)，打开围压加载器(2)，加载围压并使其稳定在预定值P_c＝10000kPa，稳定时间不少于30min；

步骤3、气密性检查

(6)打开气压加载器(3)，加载气压值1900kPa，维持气压加载器(3)气压值不变，打开进气阀门(18)，观察气压变化曲线，待到气压值再次达到1900kPa时，保持气压加载器3气体体积不变，打开出气阀门(19)，观察气压变化曲线，计算渗透系数，待气体渗透率小于E-19且时间超过35min时，结束仪器气密性检查；

步骤4、气压加载

(7)在气密性良好的条件下，加载气压至预定值P₀，维持气压加载器3气体体积V₀不变，缓慢打开出气阀门(19)，进行测量；

步骤5、数据处理

(8)测量气压随时间的变化，P₁和P₂分别为气压变化过程中t₁和t₂时刻试样的加载气压值，记录并保存试验数据；

(9)利用公式(1)计算气体渗透系数

公式中k_g为气体渗透系数，m²，μ_g为气体粘滞系数，Pa·s，A试样横截面积，m²，V₀为气体体积，m³，p_a为平均气压，Pa，H为试样高度，m，p_atm为大气压，Pa，Δp为气压降，Δp＝P₁-P₂，Pa，Δt为时间间隔，Δt＝t₂-t₁，s。