(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210729700.9 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 中煤科工开采研究院有限公司 地址 101300 北京市顺 义区中关村科技园 区顺义园临空二路1号 申请人 天地科技股份有限公司 (72)发明人 董双勇　高富强　娄金福　李建忠　 王晓卿　杨景贺　杨磊　原贵阳　 魏炯　曹舒雯　卢志国　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 龚利波 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 岩石样品的密封装置、 检测设备及检测方法 (57)摘要 本发明涉及岩石强度试验技术领域， 尤其涉 及一种岩石样品的密封装置、 检测设备及检测方 法， 岩石样品的密封装置包括弹性套和承压套， 弹性套用于套设于岩石样品外侧， 承压套套设于 弹性套外侧。 本发明提供的岩石样品的密封装 置， 是一种针对含孔洞或裂隙的岩石在高 围压作 用下的密封装置， 解决试验中含孔洞或裂隙等缺 陷的岩石在高围压作用下， 密封套在岩石缺陷位 置容易被高压油液挤压受损， 甚至击穿， 造成油 液渗透、 泄露而进入岩石样品内部， 导致岩石试 验失败的问题。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 115201007 A 2022.10.18 CN 115201007 A 1.一种岩石样品的密封装置， 其特征在于： 包括弹性套和承压套， 所述弹性套用于套设 于岩石样品外侧， 所述承压套 套设于所述弹性套外侧。 2.根据权利要求1所述的岩石样品的密封装置， 其特征在于： 还包括封口件， 所述封口 件包括垫块和紧固件， 所述垫块用于抵接所述岩石样品的两端， 且所述弹性套和所述承压 套的敞口均位于所述垫块与所述紧固件之间， 所述紧固件压紧所述垫块， 以将所述承压套 与所述弹性套的敞口密封 。 3.根据权利要求2所述的岩石样品的密封装置， 其特征在于： 所述垫块包括锥台部， 所 述锥台部位于所述弹性套的敞口内侧， 所述锥台部包括与所述岩石样品接触的抵接面和靠 近所述敞口 的封闭面， 所述锥台部的横截面 面积由所述抵 接面至所述封闭面的逐渐增大。 4.根据权利要求3所述的岩石样品的密封装置， 其特征在于： 所述紧固件为套环， 所述 套环的内周面与所述锥台部的外周面相匹配。 5.根据权利要求4所述的岩石样品的密封装置， 其特征在于： 所述垫块还包括 限位部， 所述限位部设置于所述封闭面， 所述限位部位于所述弹性套的敞口外侧， 所述紧固件与所 述限位部 抵接。 6.一种用于岩石样品的密封装置的检测设备， 其特征在于： 包括充油组件、 增压组件、 围压腔室和如权利要求 1至5任意一项 所述的岩石样品的密封装置， 所述充油组件和所述增 压组件均 与所述围压腔室连通， 所述岩石样品的密封装置设置 于所述围压腔室内。 7.根据权利要求6所述的用于岩石样品的密封装置的检测设备， 其特征在于： 所述充油 组件包括充油泵和充油阀， 所述充油泵与油源连通， 所述充油泵通过进油管与所述围压腔 室连通， 所述进油管 上设有所述充油阀。 8.根据权利要求7所述的用于岩石样品的密封装置的检测设备， 其特征在于： 所述增压 组件包括增压阀、 增压泵和传感器， 所述增压泵通过增压管与所述进油管连通， 所述增压阀 与所述传感器依次设置 于所述增压管 上。 9.根据权利要求7所述的用于岩石样品的密封装置的检测设备， 其特征在于： 所述围压 腔室设有进油口和排油口， 所述进油口与所述进油管连通， 所述排油口设有排油阀， 所述进 油口的位置高于所述 排油口的位置。 10.一种用于岩石样品的密封装置的检测方法， 其特征在于： 应用如权利要求6至9任意 一项所述的用于岩石样品的密封装置的检测设备进行， 包括： S1， 将装有岩石样品的密封放置 到密封的围压腔室中； S2， 打开充油阀， 关闭增压阀， 启动充油泵向围压腔室内充油， 直至围压腔室内注满油 液， 关闭充油泵和充油阀； S3， 打开增压阀， 启动增压泵对围压腔室内的油液进行增压； S4， 通过传感器监测岩石样品所受围压达到预设围压值后， 对岩石样品进行保压至第 一设定时间； S5， 关闭增压泵和增压阀， 并对岩石样品进行保压至第二设定时间， 观察传感器的示 数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115201007 A 2岩石样品的密封 装置、 检测设 备及检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及岩石强度试验技术领域， 尤其涉及一种岩石样品的密封装置、 用于岩 石样品的密封装置的检测设备及检测方法。 背景技术 [0002]岩石是一种复杂的非均匀各向异性介质， 其内部含有的节理裂隙、 天然孔洞等缺 陷， 使得岩石的强度特征和变形破裂规律变得十分 复杂。 研究表明， 岩 体的力学特性与其内 部缺陷的大小、 几何分布等具有密切的联系。 岩体内部存在的不同几何形态裂隙或孔洞等 缺陷， 使得岩 体的结构和力学特征复杂， 造成岩 体被破坏与失稳， 且不同类型的缺陷之 间相 互作用对岩体力学及损伤演化特征有重要影响。 因此， 开展含缺陷岩石力学特性与破坏特 征研究具有重要意 义。 [0003]为了更好的评估工程的稳定性、 安全性和可靠性， 需要了解工程中遇到的这些岩 石材料的力学性能， 通过实验室试验来测试这些含缺陷岩石的基本力学参数。 在实验室开 展岩石强度试验时， 为了还原岩石的真实赋存条件， 提高实验测试的准确性， 需要 给岩石与 加载不同程度的围压来模拟岩石在地下真实赋存条件下的应力环境， 尤其是随着近年来矿 井开采深度越来越大， 深部高地应力矿井逐年增加， 试验中给岩石样品加载 的围压也 随之 变大。 因此， 为了研究和解决深部高应力矿井的采掘及支护问题， 更加需要在实验室进行相 关物理相似模拟试验。 为了模拟矿井深部高地应力环境， 就需要在实验室进行岩石强度测 试时给岩石样品施加高围压， 进而得到岩石三向应力条件下 的力学性能参数， 从而为现场 工程提供理论依据和指导。 [0004]岩石三轴强度试验 或其它需要考虑岩石原始应力条件的实验室试验， 通常岩石样 品的围压是通过将岩石用热缩套等密封 薄膜包裹， 然后 将包裹好的岩石样品放置在 承装高 压油液的密封容器中来完成对岩石样品的围压加载， 围压加载原理是在一个密闭容器内， 首先将岩石样品进 行密封， 然后给其周围空间充满油液， 再通过将空间内油液压缩加压， 让 高油压液作用在岩石样品周侧表面， 完成岩石样品的围压加载。 [0005]但上述试验方式会产生岩石试样的密封问题。 如果是完整无缺陷岩石在围压条件 下试验， 一般采用一层薄热缩套将岩石直接密封， 就可以承受所加围压， 但是对于有缺陷的 岩石， 即含孔洞或裂隙岩石， 其在围压作用下， 特别是高围压作用下， 容易在岩石缺陷处在 高压油液的挤压下将热缩套击穿， 因为热缩套在常温状态下一般为 玻璃态， 材料弹性差， 抗 变形能力 弱， 造成油液进入岩石样品内部， 导 致试验失败。 发明内容 [0006]本发明提供一种岩石样品的密封装置、 用于岩石样品的密封装置的检测设备及检 测方法， 旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一， 实现解决试验中含孔洞或裂隙等 缺陷的岩石在高围压作用下， 密封套在岩石缺陷位置容易被高压油液击穿， 造成油液进入 岩石样品内部， 导 致岩石试验失败的问题的效果。说　明　书 1/7 页 3 CN 115201007 A 3