[发明专利]岩石的断裂参数的确定方法

摘要

本申请公开了岩石的断裂参数的确定方法。所述方法的一具体实施方式包括：对设置有预制裂纹的球形岩石试样加载压力；记录加载的压力的方向与预制裂纹方向之间的角度值和加载的压力的数值；基于所述角度值和加载的压力的数值确定所述岩石的断裂参数。该实施方式使得岩石的断裂参数的确定更为准确，并且适用范围更为广泛。

主权项

1.一种岩石的断裂参数的确定方法，其特征在于，所述方法包括：对设置有预制裂纹的球形岩石试样加载压力，其中，所述球形岩石试样包括贯穿所述球形岩石试样的预制裂纹，所述预制裂纹以所述球形岩石试样的直径所在直线为对称轴设置且位于该对称轴所在平面内，所述球形岩石试样包括两条预制裂纹，所述预制裂纹的深度值基于所述球形岩石试样的直径设置，所述深度值是所述直径的1/20～1/10，所述球形岩石试样包括贯穿所述球形岩石试样的圆孔，所述圆孔以所述预制裂纹的对称轴为轴线，所述加载的压力包括：单向压力、围压和孔隙流体压力，其中，所述单向压力是指加载在单一方向上的压力；记录加载的压力的方向与预制裂纹方向之间的角度值和加载的压力的数值；基于所述角度值和所述加载的压力的数值确定所述岩石的断裂参数；其中，获取所述球形岩石试样的破裂的临界数据，所述破裂的临界数据包括球形岩石试样破裂时加载的压力的方向与预制裂纹方向之间的角度值和加载的压力的数值；基于所述破裂的临界数据、所述球形岩石试样的特征计算所述岩石的断裂参数，所述特征包括所述球形岩石试样的直径、所述预制裂纹的深度值；其中，所述围压和孔隙流体压力通过压力室进行加载，其中，所述压力室设置有在垂直方向上加载单向压力的压力加载通道，垂向加载平台通过上述单向压力加载通道进出上述压力室；以及所述对设置有预制裂纹的球形岩石试样加载压力，包括：将球形岩石试样放在压力测试仪器的垂向加载平台上；将压力室套接在压力测试仪器的垂向加载平台的外部并固定；调整垂向加载平台位置，对所述球形岩石试样加载初始单向压力，对所述球形岩石试样加载围压；所述断裂参数包括以下至少一项：张开型断裂韧度、滑开型断裂韧度、撕开型断裂韧度；所述球形岩石试样，由以下方法制得：(1)从岩体中制备球形试样，球形试样的直径根据试验方案确定；(2)加工一个立方体盒子，盒子上下两面中心各有一个圆孔，圆孔直径是球形岩石试样直径的1/10，立方体状盒子四个侧面也各有一个螺纹孔，并配有相应的螺丝；(3)球形试样固定在立方体盒子中，将盒子放在钻铣床上，固定上述盒子，将选定直径的钻头对准盒子上表面的圆孔，然后再球形试样上钻出圆孔，上述圆孔贯穿上述球形试样；(4)加工预制裂纹，将球形试样固定在金刚石线切割机的载物台上，然后将金刚石线穿过上述圆孔，按照预定尺寸进行线切割，切割出预定的深度的预制裂纹。