[发明专利]脆性软岩周向均压加载装置、软岩取样装置及取样方法

权利要求书

1.一种脆性软岩周向均压加载装置，所述加载装置包括底板、纵向隔板、横向隔板、弹性加载软囊、加载动力；其特征在于：所述纵向隔板、横向隔板均为2块且相互垂直连接围合构成一四边形腔体，所述四边形腔体安装在底板上；在每一块纵向隔板、横向隔板上均安装有一弹性加载软囊，每一个弹性加载软囊均通过管道与加载动力连接；纵向隔板、横向隔板上均设有纵横交叉的纵向滑槽和横向滑槽，所述纵向滑槽和横向滑槽横截面为倒“T”字形，纵向滑槽、横向滑槽中分别卡装有第三螺栓、第四螺栓，卡装在纵向滑槽中的第三螺栓与横向隔板连接，卡装在横向滑槽中的第四螺栓与纵向隔板连接，实现纵向隔板、横向隔板之间的定位。

2.根据权利要求1所述的一种脆性软岩周向均压加载装置，其特征在于：所述底板上设有垂直交叉的定位滑槽，所述定位滑槽横截面为倒“T”字形，定位滑槽中卡装有第一螺栓、第二螺栓，纵向隔板的底部与第一螺栓连接，横向隔板的底部与第二螺栓连接，实现纵向隔板、横向隔板在底板上的定位。

3.根据权利要求1所述的一种脆性软岩周向均压加载装置，其特征在于：纵向隔板、横向隔板上分别设置有至少4根纵向滑槽，纵向隔板、横向隔板上分别设置有至少2根横向滑槽。

4.根据权利要求1所述的一种脆性软岩周向均压加载装置，其特征在于：在每一块纵向隔板、横向隔板上均安装有一个弹性加载软囊；所述弹性加载软囊通过其上设置的“T”形定位柱卡装在纵向滑槽、横向滑槽中与纵向隔板、横向隔板相互定位；并且可以通过调整“T”形定位柱在纵向滑槽、横向滑槽中的位置调整弹性加载软囊的位置，以适应不同体积、形状的待加载脆性软岩，实现对脆性软岩周向均压加载。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种脆性软岩周向均压加载装置，其特征在于：加载动力为液压装置。

6.一种脆性软岩周向均压加载取样装置，所述取样装置包括权利要求5所述脆性软岩周向均压加载装置、钻机，所述脆性软岩周向均压加载装置置于钻机工作台上。

7.一种脆性软岩周向均压加载取样方法，包括下述步骤：

第一步：采用权利要求6所述的取样装置进行取样，将脆性软岩周向均压加载装置置于钻机工作台上，根据脆性软岩尺寸大小，调整脆性软岩周向均压加载装置中纵向隔板、横向隔板的相对位置以及“T”形定位柱在纵向滑槽、横向滑槽中的位置，使设置在纵向隔板、横向隔板上的四个弹性加载软囊围合成可供容置脆性软岩的容室；

第二步：将脆性软岩试块置于容室中，启动加载动力对四个弹性加载软囊同时加载，实现对脆性软岩试块的有效夹持；

第三步：加载完成，启动钻机对脆性软岩试块钻取试样。

8.根据权利要求7所述的一种脆性软岩周向均压加载取样方法，其特征在于：加载动力对四个弹性加载软囊同时加载时，加载载荷按以下原则确定：

对脆性软岩试块加载至少3分钟后卸载，卸载后脆性软岩试块三维尺寸中的最大弹性变形量≤2mm时的加载载荷；或

采用点荷载测试法测量脆性软岩试块强度，控制加载载荷小于等于脆性软岩试块强度的30%。

9.根据权利要求8所述的一种脆性软岩周向均压加载取样方法，加载时，在脆性软岩试块与弹性加载软囊之间放置柔性垫，所述柔性垫选自天然橡胶、海绵中的一种。