Способ определения фильтрационных характеристик горных пород Советский патент 1986 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к способам определения фильтрационных характеристик (параметров влагопереноса) горных пород и может быть использовано преимущественно в гидрогеологии, гидротехнике, мелиорации для оценки питания грунтовых вод через зону аэрации.

Цель изобретения - повышение точности определения путем приближения

вла ги в образце к равновесному состоянию и уменьшения времени определения.

На фиг. 1 показана схема расположения приборов; на фиг. 2 - кривые зависимости влажности образца от продолжительности опыта при различных режимах оборотов ротора и кривые изменения числа оборотов ротора центрифуги по времени, полученные для определения фильтрационньк характеристик образца породы согласно предлагаемому способу.

На роторе центрифуги 1 в патроне- держателе 2, изготовленном из диэлектрического материала, размещается образец грунта. В исследуемое сечени образца (на определенном расстоянии от оси ротора) введены штыревые датчики 3, соединенные посредством проводов 4 через токосъемник 5 с -влагомером-самописцем 6 с диаграммной записью информации.

Перед центрифугированием для привязки показаний влагомера естественная влажность образца, равная 11,5% от веса, была определена термостатно весовым методом. Дли этого использована часть испытуемого образца. Другая часть образца грунта была установлена в патрон-держатель 2 и подвергнута центрифугированию на режима оборотов ротора 700, 1000, 1500 и 2000 об/мин. В процессе опыта непрерывно велось наблюдение и запись показаний величины влажности (на фиг.2 кривая 7) и числа оборотов ротора (на фиг. 2 кривая 8) во времени. Центрифугирование начиналось на режиме минимальных оборотов (700 об/мин) и в последующем режиме обороты ротора последовательно увеличивались, причем в каждом режиме обороты ротора поддерживались на заданном уровне. Критерием для очередного изменения числа оборотов являлось достижение в образце постоянства величины влажности в каждом режиме.

Капиллярно-пленочный потенциал определялся по известной зависимости

3002

d - -- ) (1 2R

(1)

где R - расстояние от оси вращения центрифуги до внешнего края центрифугируемого образца, см,

число оборотов ротора центрифуги в минуту;

расстояние пробы грунта центрифугируемого образца от

его внешнего края, см, ,5 см.

Коэффициент влагопроводности так же вьиислялся по известной зависи-- мости.

f h

.A(WI-WI)

iL Г1-11я - 3002 R

A V. ),

An c|

где W, и W 0

5

0

5

0

5

значения влажности в изучаемом сечении образца при установившемся режиме влагопереноса в начале и в конце расчетного периода At (в долях единицы);

R и Ь, , - соответственно расстояние от внешнего края центрифугируемого образца до центра вращения центрифуги и до сечения п+1 (в этом случае до среднего сечения испытуемого образца);

f - число оборотов центрифуги, об/мин; средний градиент капиллярно-пленочного потенциала на отрезке&h.

.Ц)

Значениями (-т-) мож- uh

но пренебречь. Формула изобретения

Способ определения фильтрационных характеристик горных пород, включающий определение влажности в поперечных сечениях горной породы.

(- -)

расположенных на разных высотах, центрифугирование образца породы на различных режимах оборотов ротора центрифуги, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем приближения влаги в образце к равновесному состоянию и уменьшения времени определения, центрифугирование образца начинают на режиме минимальных оборотов, в процессе центрифугирования производят

непрерывное во времени измерение влажности образца и числа оборотов ротора, а центрифугирование на каждом режиме производят до достижения постоянства показаний влажности в одном из сечений образца, после чего центрифугирование одного и того же образца производят на режимах оборотов ротора центрифуги, превышающих обороты ротора предшествующего режима.

Изобретение относится к способам определения фильтрационных характеристик горных пород и может быть, использовано преимущественно в гидрогеологии, гидротехнике, мелиорации для оценки питания грунтовых вод через зону аэрации. Целью изобретения является повышение точности определения путем приближения влаги в образце к равновесному состоянию и уменьшения времени определения. Способ определения фильтрационных характеристик горных пород включает определение влажности в поперечных . сечениях горной породы, расположенных на разных высотах. Образец породы центрифугируют на различных режимах оборотов ротора центрифуги. При этом центрифугирование образца начинают на режиме минимальных оборотов. В процессе центрифугирования производят непрерывное во времени измерение влажности образца и числа оборотов ротора. Центрифугирование производят на каждом режиме до достижения постоянства показаний влажности в одном из сечений образца. После этого центрифугирование одного и того же образца производят на режимах оборотов ротора центрифуги, превышающих обороты ротора пр едшествующего режима. 2 ил. s e (Л ю ел о о 00

J .

W/o8ec

12- 11.

10- 9- в- 7/

Г

w

20

-г- 30

Редактор С. Лисина

Составитель Е. Карманова

Техред И.Гайдога . Корректор С. Шекмар

Заказ 4402/38 Тираж 778Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ЛО 50 Фие.2

-т1 60 70 t мин.