室内试验确定现场岩石研磨性的实用方法
岩石研磨性实验研究
岩石研磨性实验研究
邢纪国
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2003(015)003
【摘要】岩石的研磨性与所有的岩石的力学性质及指标一样,反映着岩石在具体试验工作条件下的固有特征.就不同岩性的岩石所具有的研磨性进行了实验研究,并建立了相关方程,相信会对钻井工程设计和钻头设计提供帮助.
【总页数】2页(P25-26)
【作者】邢纪国
【作者单位】江汉石油学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TU458+.2
【相关文献】
1.针对金刚石钻头的岩石研磨性测定方法 [J], 邹德永;袁军;邢晨;孟祥雨;刘笑傲
2.岩石研磨性测试装置的研制 [J], 赵希春;孟虎;刘振东;朱江全;宿连军;田雨;关晓光
3.适合于石油钻井地层岩石研磨性测定的标准磨损件研制 [J], 袁军;邹德永;钟洪娇;邢晨;孟祥雨;
4.适合于石油钻井地层岩石研磨性测定的标准磨损件研制 [J], 袁军;邹德永;钟洪娇;邢晨;孟祥雨
5.PDC破岩条件下的岩石研磨性评价 [J], 王昶皓;李士斌;张立刚
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岩石力学第5章 岩石室内试验
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图5.21 石英类岩石的抗压强度与孔隙率的关系
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5.7 岩石的动力试验
岩石的动力特性是指岩石在爆破、高速撞击、切削 或钻凿随时间迅速变化的荷载下所表现出来的力学特性 。岩石的动力特性试验研究对于了解岩石在爆破冲击、 切削或钻凿等动力荷载作用下的力学性能十分重要。动 力荷载的特点是作用时间短（以微秒或毫秒计），冲击 强度高（足以使岩石发生局部破坏）。因此，岩石在动 力荷载作用下所表现的性能与静力性能有所不同。研究 岩石材料的动力性能对于岩石工程和科学研究都具有很 重要的价值。
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(1)巴西试验 巴西试验直接用钻孔的岩心制作圆盘试件。直径D 不小于50mm，厚度为D/2，臵于压力机的上下压力板间 对中施加压力荷载，其装臵如图5.5所示。在试件上下 承压板之间各放臵一根硬质钢丝作为垫条，上下垫条必 须严格位于通过试件垂直的对称轴面内使试件受力沿直 径轴面方向发生裂开破坏，以求得抗拉强度。试验时， 加荷速度不宜大，如0.2kN/s，使得试验时间为15～30s， 试件才破坏，其破坏面应为直径向的竖向裂缝。记下破 坏荷载P后，岩石的拉伸强度按下式计算：
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图5.20 岩石试件的破坏形态示意图 （a）锥形破坏 （b）剪切破坏 （c）（d）劈裂破坏 （e）鼓形破坏
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5.6.5 岩石组成对强度的影响 影响岩石强度的因素除前述试验方法因素之外，岩 石本身的因素，如矿物成分、颗粒大小、颗粒联结及胶 结情况、容重、层理和裂隙的特性和方向、风化程度和 含水情况等对强度的影响也是较大的。
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5.6.3 试验条件的影响 在相同设备和试件尺寸条件下，试验过程的操作条 件和环境条件也对结果有较大的影响，这些主要是试件 的加工精度、试件端部与试验机压板的接触条件，试验 时加荷速度、环境温度等。这些问题已经有明确的实验 操作规程，读者在做相关的实验时应仔细阅读实验说明 书和有关的规程。这里，仅将试件端部与试验机压板的 接触条件产生的端部效应作一说明。
岩石剪切模量的确定方法
岩石剪切模量的确定方法一、简介岩石剪切模量是指岩石在剪切作用下所受的应力和应变之间的比值，它是衡量岩石剪切强度的重要指标，也是岩石力学性质的重要参数。
岩石剪切模量的确定是岩石力学性质研究的基础，也是岩石构造、岩石圈演化、岩石构造活动等研究的重要参考。
二、岩石剪切模量的确定方法1、室内试验室内试验是岩石剪切模量的最常用的确定方法，主要包括三轴压缩试验、剪切试验和拉伸试验。
三轴压缩试验是用来测定岩石的剪切模量和岩石的变形模量的，它可以测定岩石在不同方向受压时的变形特性；剪切试验是用来测定岩石的剪切模量的，它可以测定岩石在不同剪切应力下的变形特性；拉伸试验是用来测定岩石的抗拉模量的，它可以测定岩石在不同拉伸应力下的变形特性。
2、室外试验室外试验是岩石剪切模量的另一种确定方法，主要包括地震反射试验、地震探测试验和地质野外试验。
地震反射试验是用来测定岩石的剪切模量的，它可以测定岩石在不同剪切应力下的变形特性；地震探测试验是用来测定岩石的剪切模量的，它可以测定岩石在不同剪切应力下的变形特性；地质野外试验是用来测定岩石的剪切模量的，它可以测定岩石在不同剪切应力下的变形特性。
三、实例为了确定某一区域的岩石剪切模量，我们进行了室内试验和室外试验。
1、室内试验：我们首先进行了三轴压缩试验，结果表明，该区域岩石的剪切模量为3.5GPa，变形模量为6.7GPa；然后进行了剪切试验，结果表明，该区域岩石的剪切模量为3.2GPa；最后进行了拉伸试验，结果表明，该区域岩石的抗拉模量为4.6GPa。
2、室外试验：我们首先进行了地震反射试验，结果表明，该区域岩石的剪切模量为3.4GPa；然后进行了地震探测试验，结果表明，该区域岩石的剪切模量为3.3GPa；最后进行了地质野外试验，结果表明，该区域岩石的剪切模量为3.2GPa。
四、结论以上实例表明，岩石剪切模量的确定方法主要有室内试验和室外试验两种，它们可以测定岩石的剪切模量、变形模量和抗拉模量。
岩石力学室内试验技术的若干进展1000字
岩石力学室内试验技术的若干进展岩石力学室内试验技术是岩石力学中的重要组成部分，是岩石力学研究的基础。
在过去的几十年中，岩石力学室内试验技术经历了多次重大变革和技术升级，为岩石力学研究提供了更加完善和有效的工具和手段。
下面将从试验方法、试验设备、试验数据处理和试验标准等方面介绍岩石力学室内试验技术的若干进展。
一、试验方法1. 三轴压缩试验：三轴压缩试验是岩石力学中最常用的试验方法之一，它能够快速准确地测定岩石的抗压强度和变形特性。
现代三轴压缩试验采用数控设备进行试验控制，可以实现更加精确的控制和数据记录。
2. 压剪试验：压剪试验是测定岩石的剪切性能的常用试验方法。
现代压剪试验将传统的各向同性模型拓展至各向异性和复合材料模型，使测量结果更加准确和可靠。
3. 抗拉试验：抗拉试验是测定岩石拉伸强度的常用试验方法。
目前，抗拉试验已经可以在微尺度上进行，可以更好地模拟岩石在深部地层的力学行为。
二、试验设备1. 数控设备：现代试验设备大多采用数控技术，实现数字化控制和数据处理。
数控设备可以更加准确地控制试验参数和数据记录，提高试验数据的可靠性和精度。
2. 超高压装置：超高压装置是岩石力学室内试验中的一项新技术，可以在高于常压数倍的条件下进行试验。
超高压装置可以更好地模拟深部地层的岩石力学行为，提高了试验的准确性和可靠性。
3. 微型设备：随着微纳技术的发展，微型设备在岩石力学室内试验中得到广泛应用。
微型设备可以对岩石的微观结构进行研究，为岩石力学的研究提供了新的手段和突破口。
三、试验数据处理1. 数字图像处理技术：数字图像处理技术是岩石力学室内试验数据处理中的一项新技术，可以对试样的变形和破坏进行精确的记录和分析。
数字图像处理技术可以提高试验数据处理的准确性和效率，为岩石力学研究提供了更加丰富和全面的数据来源。
2. 数字化模拟技术：数字化模拟技术可以模拟岩石力学实验中的各种情况，对试验结果进行预测和分析。
数字化模拟技术可以帮助理解岩石力学中的各种现象和规律，为岩石工程研究提供理论基础和预测工具。
室内岩石试验(直剪)
二、仪器设备
——携带式岩石力学多功能试验仪
二、仪器设备
主要技术指标 外形尺寸：高63㎝，长
70㎝，宽38㎝；重量：包 括各种配件约300Kg；
垂直油缸： 最大出力500KN， 水平油缸： 最大出力300KN， 压力表：分别适于硬岩、
软岩的大、小两个量程压 力表，小量程压力表配置 有控制开关。
二、仪器设备
用于现场（无需交流电） 进行以下八项试验项目： ⑴、岩石变形试验； ⑵、岩石抗压强度试验； ⑶、岩石抗拉强度试验；
轴向荷载千斤顶
试件
二、仪器设备
⑷．岩石点荷载强度试验。
锥头与底 座
岩石点荷载仪试验
二、仪器设备
⑸、完整岩石直剪试验（可
作六种规格试件，适于国内钻 机的中～小不同直径岩芯和 5cm×5cm直方柱体）；
下滑力：
G sin α
斜坡岩体的稳定性系数为：
K
G cos α × tgφ + c × l ≥1 G sin α
五、试验中应注意的几个问题
1、剪切方向的确定： 试样受剪切方向应 与工程岩体受力方向一 致。在现场取样时，一 定要标注每个取样点的 工程位置，根据岩体的 受力方向确定每组试件 的剪切方向。
三、操作步骤
1.不规则形状体试样（箭头标示剪切方向） 2.剪切开缝条（1cm） 3.制样盒内壁板 4.拟剪切面（高出样盒边框面0.5cm） 5.制样盒边框面 6.混凝土
三、操作步骤
——浇铸方法
制样模具 模具内侧上油
三、操作步骤
水泥、砂浆
三、操作步骤
铁丝
量测水泥、 砂浆的厚度
水泥、砂浆加筋
三、操作步骤
四、成果整理
最小二乘法： Y——τp；X——σ：
针对金刚石钻头的岩石研磨性测定方法
针对金刚石钻头的岩石研磨性测定方法2.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙410083；3.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室（中南大学））摘要：金刚石钻头研磨碎岩过程中岩石研磨性对钻头的磨损有着重要的影响，但至今未形成普遍认可的超硬岩钻井地层岩石研磨性的测定方法和分级指标，严重制约了金刚石钻头的发展和超硬岩钻井技术水平的提高。
目前国内外学者通常采用铣磨法研究岩石的研磨性，以金属材料作为磨损件，但是磨损件在岩石表面做摩擦运动，不能反映实钻工况和钻头的动态碎岩过程，同时金属试件容易产生黏连现象，在硬岩石表面打滑，金属试件的磨损不能反映金刚石钻头的磨损实质。
笔者针对超硬岩钻井地层的特点，结合金刚石钻头的磨损机制，通过试验研究，形成一套适合超硬岩钻井行业的岩石研磨性测定方法，为新型碎岩工具的优化设计及合理使用提供科学依据和方法。
关键词：金刚石钻头;岩石研磨性;测定方法;标准磨损件基金资助：中国核工业地质局铀矿地质生产中科研项目“热液型铀矿钻探施工提速增效工艺研究”（编号：2020-35-11）引言在进行深井乃至超深井作业过程中，钻头的碎岩机理主要是由钻头对岩层进行冲击研磨。
在实际的钻井过程中，钻头的主要失效是由于钻头前端与岩石接触磨损所造成的。
目前，在钻井现场判断钻头是否失效以及决定是否更换钻头没有明确的指导，不能准确预测钻头寿命，现有的研究研磨性的实验大部分是针对岩石的研磨性来进行的，利用微型钻头对岩石研磨性进行研究。
使用了先进的激光测温等测试技术，实现了牙轮、PDC、研磨环等不同形状、不同硬度对岩石的研磨性测试，大部分是现代化仪器，数据准确，安全。
而针对室内研磨性的测定方法，现场研磨性系数的计算，一般是通过实验得出实验数据，然后再计算研磨性系数，但这种方法的局限性太大，只适用于几种钻头，适应性不强，不能得到广泛使用，所以设计出测试钻头研磨性的装置还是很有必要的。
改造现有的实验装置是一种切实有效的方法，考虑到部分实验装置结构过于复杂,操作不方便，成本较高的问题。
工程地质室内实验指导书
《工程地质》实验指导书（土木工程专业用）武夷学院土木工程与建筑学院二○一三年二月前言一、实验简介室内实验是《工程地质》课的重要教学环节之一，由于《工程地质》是一门实践性很强的课程，必须在不断提高课堂理论教学的同时，大力加强室内实验等实践性教学环节，使理论结合实际，以加深对地质理论的理解和应用，培养学生动手能力。
按照教学大纲的规定，本课程的室内实验共有四次，其内容及学时分配如下：实验一、主要造岩矿物鉴别2学时实验二、岩浆岩鉴别1学时实验三、沉积层鉴别1学时实验四、变质岩鉴别及三大岩类综合鉴别1学时实验五、地质图及其阅读3学时二、实验要求：1.爱护实验室的国家财产2.保持室内清洁卫生3.爱护矿物、岩石标本及实习用具，用完恢复原状4.按时递交实习报告实验一主要造岩矿物鉴别一、实习要求与目的通过本次实习，要求同学们学会使用一些简单的工具来确定矿物的一般物理性质，最后达到能够用肉眼鉴别主要造岩矿物的目的。
正确鉴别矿物是为下一步鉴别各类岩石打下基础。
二、实习的主要内容和方法(一)使用简单的工具：小刀、指甲、瓷板、放大镜、稀盐酸等，认识矿物的一般物理性质，如硬度、解理、颜色、形态、条痕、比重、磁性、断口、光泽、透明度及与稀盐酸反应等。
标本盒中的常见矿物标本的各项物理特征见表1：表1 主要造岩矿物的物理性质(二)掌握主要造岩矿物的鉴定特征。
一种矿物与其它矿物相比较，该矿物所特有的某些物理性质称为它的鉴定特征。
例如，白云母为具有弹性的薄片状，方解石与稀盐酸反应起泡等。
按标本盒里的标本顺序，依次描述各矿物的物理性质并完成作业。
最后经过对比掌握常见矿物的鉴定特征。
三、注意事项(一)观察矿物的颜色、条痕、光泽以及测试硬度时，必须在矿物的新鲜面上进行，才能得出正确结论。
(二)本次实习从矿物的一般物理性质着手，但不要求把这些物理性质都死记硬背下来，而是通过对比牢记这些主要矿物的鉴定特征。
实验二岩浆岩鉴别一、实习的目的与要求通过手标本肉眼鉴定方法，根据矿物成分、结构和构造来认识各种主要的岩浆岩，牢记主要岩浆岩的鉴定特征。
岩土工程野外勘察及室内土工试验
岩土工程野外勘察及室内土工试验摘要：岩土工程勘察指通过各种勘察手段和技术方法有效查明建筑场地的工程地质条件，并通过现场原位测试和取样进行测试等手段，分析评价场地工程地质条件及可能存在的岩土工程问题，为设计提供相应的参数。
本文主要就对岩土工程野外勘察及室内土工试验相关方面进行分析和探讨。
关键词：岩土工程；野外勘察；室内土工试验1野外勘探工作1.1勘探点间距测量规范在地基复杂程度等级为二级时，勘探点间距为15~30m。
详细勘察的勘探点布置，应符合下列规定：勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置。
在勘探点布孔的时候，当拟建场地是正方形或长方形的单体时，一般很少会碰到难题。
而当拟建场地为凹凸形、圆形、其他不规则的几何形及其组合时(如地下车库边线)，就会出现勘探点不按建筑物的周边线和角点布置，使建筑物的某些部位不受勘探点的控制。
有的技术人员会以为场地分布比较均匀，有代表性，没有受到勘探点控制的部位不会给建筑物的质量和安全带来隐患。
对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置。
应该理解为荷载不大的建筑物和建筑群，勘探孔可以按网格状、间距为15~30m进行布置。
而持别是对高层建筑这样的建筑物和建筑群一定要按建筑物的边线和角点进行勘探点的布置，这在详细勘察工作中必须掌握的原则。
也是勘察设计质量、安全不可缺少的工作步骤。
有的技术人员会以为，孔距已经在30m范围内，且是按建筑物和群的范围布置，就是符合规范的，这是一种误读，要在勘察工作实线中提高认识。
1.2勘探点深度测量规范一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3~5d(d为桩径)。
且不得小于3m;对大直径桩，不得小于5m。
有的技术人员理解这条规笵时，只看前面，忽略后面，就没有完整地去理解和执行规范。
就出现当孔的深度在桩端以下没有超过3m时，会以为孔深已在桩端下达到5d了，进入持力层已经多少深度了，言下之意，就是已经满足规范了。
油页岩原位破碎室内实验研究新方法
油页岩原位破碎室内实验研究新方法
近年来，随着技术的发展，油页岩发挥了至关重要的作用，引发了全球石油勘探行业的重新活动。
为了实现油页岩勘探开发的成功，研究人员提出了新的方法——室内实验法，以测试地层试样的航压破碎特性，提高油页岩发掘的效率。
室内实验研究的目的是在真实条件下测试岩石的性能，以了解地层性质甚至剪切性。
在实验设备内，试样会在受航压作用时不断地受到冲击，进而破碎，从而得到更好的研究结果。
此外，室内实验还可以模拟复杂的岩石破碎性质，从而接近实际的现场破碎状态，更加准确的表征岩石压裂破碎的特性。
室内实验法对油页岩原位破碎很有帮助，它可以帮助研究人员更加准确的估计破碎的厚度，从而提高油页岩开采的可行性和安全性。
通过精确的比较分析，研究人员还可以得出岩石属性和物理特性之间的关系，更好的预测压裂成果。
总之，室内实验法为油页岩原位破碎提供了多方位的支撑和支持，是一种安全有效的研究方法，为油页岩勘探开发发挥了重要作用。
岩石与土壤室内试验技术的研究
岩石与土壤室内试验技术的研究岩石与土壤是地球表面的两种基本构成材料，对于地质工程、土木工程以及农业等领域具有重要的意义。
为了研究和评估岩石与土壤的力学性质及其应用价值，室内试验技术被广泛应用。
本文将探讨岩石与土壤室内试验技术的研究进展。
首先，对于岩石与土壤的室内试验，最常见的是力学性质的测试。
力学性质包括强度、变形模量、抗剪强度等指标。
以岩石为例，室内试验可以通过压缩试验、剪切试验等方法来研究其强度和变形特性。
通过施加不同的应力加载，测量样品的应力应变关系曲线，可以获得岩石的力学性质参数。
而对于土壤，室内试验则更加复杂，涉及到不同粒径颗粒的分离、试样的制备、压缩试验等多个环节。
其次，岩石与土壤的室内试验不仅仅局限于力学性质的研究，还包括了物理性质的测试。
例如，对于土壤来说，室内试验可以通过测量土壤的密度、含水量、渗透性等指标来研究其物理性质。
这些指标对于土壤的水分运移、渗透性等有着重要的影响。
同样，对于岩石来说，研究其物理性质可以帮助我们更好地理解岩石的结构和化学成分，从而为岩石工程的设计和施工提供依据。
此外，随着科技的不断发展，岩石与土壤室内试验技术也不断更新。
例如，近年来，非接触式测量技术在岩石与土壤试验中得到了广泛应用。
传统室内试验需要通过物理接触来测量试样的物理和力学性质，但这种接触常常会对试样本身产生影响。
而非接触式测量技术，如激光扫描仪、红外摄像仪等，可以实时获取试样的形貌和温度分布，从而更加准确地评估试样的性质。
同时，室内试验技术的研究也逐渐向着多尺度、多因素的方向发展。
传统的室内试验往往只能模拟岩石和土壤的一种特定状态，无法直观地反映在不同尺度和不同环境下的力学和物理性质。
因此，研究者们致力于开发多尺度的试验装置和测试方法，以模拟不同尺度下的岩石和土壤行为。
同时，考虑到岩石和土壤在实际工程中所受到的多种环境因素的影响，如温度、湿度、酸碱度等，研究者们也开始将这些环境因素引入到室内试验中，以更加真实地模拟实际工程中的情况。
岩石试验的研究方法
岩石试验的研究方法
岩石试验的研究方法主要包括室内试验和现场试验。
室内试验中，岩块的选取和场地确定都必须注意其代表性，以确保试验数据能反映实际情况。
常见的岩石物理和力学性质试验包括比重、容重、吸水率及饱和吸水率，单轴抗压强度，变形试验，抗剪强度（包括直剪和三轴剪），以及抗拉强度测定。
此外，还有一些非破坏性的研究方法，如用手摸、用眼看、用鼻闻、用放大镜看、相互敲击以及用金属片划等。
这些研究方法可根据岩石的性质和目标灵活选用，并可能需要根据具体情况进行调整或改进。
岩土工程勘察中的室内试验技术及其应用
岩土工程勘察中的室内试验技术及其应用摘要：精准的土工试验会提升施工安全，保障施工质量。
在施工前期，相关部门要根据具体的要求与标准，组织开展岩土工程勘测以及土工实验，进而确定工程的地质信息，为工程的设计与施工提供有效的参考。
所以说，土工试验的质量直接关系到工程的质量，是岩土工程勘察的重点内容。
在岩土工程勘察过程中，土工试验是较为关键的内容，直接影响岩土工程勘察质量与效果。
关键词：岩土工程；试验分析任何工程项目的高效开展都需要依托精准有效的工程设计，岩土工程更是如此。
而岩土工程试验作为提高工程质量中不可或缺的一部分，在充分发挥能效作用的基础上，不仅能够为工程设计的不断优化提供科学依据，更能为后续施工项目的顺利推进夯实基础。
但是，由于受到相应限制性因素的直接影响，现阶段的岩土试验能效与预期目标之间存在一定差异，这就需要工作人员精准掌控不同环境下的试验要点，应用与之协调的技术措施，提高岩土试验的整体质量。
1岩土工程试验的重要性岩土工程试验的发展，不仅能够为国民经济建设提供基础保障，更能为水利事业的现代化建设带来积极有效的助推力。
岩土工程作为其中极其重要的一部分，在施工前期阶段，通过开展精准度高的试验工作，就能为工程的后续运行提供技术保障，也就是说在分析试验结果的同时，就能获得岩土工程的信息资源，这就能够为施工阶段技术及设备、施工手段的优化选择提供科学依据。
因此，实际试验过程中，工作人员需要充分发挥自身专业技术能力，将试验要点与工程实际情况有机结合在一起，在提高试验效果的基础上，促使试验精度不断提升，为岩土工程的施工奠定基础。
2 岩土工程试验技术关键控制点2.1 试验样土的选择开展岩土试验的首要前提就是具备样本环境，这就需要对岩土样本进行选择。
需要注意的是，提高试验精度需要确保样本具有代表性，能够便于开展结果分析工作。
因此，选择样本时应当在工程基地上对土质情况进行充分了解，在适宜的土层位置上进行样本的选取，后续制作样本时应当严格按照既定标准进行规范化操作：首先，在切岩土样本的过程中，需要确保刀切力度均匀，并以垂直方向落刀，这样试验样土与刀就会贴合得更加紧密，完成切割的样土也会更加饱满，但是一旦环刀切割出现失误，并与样土之间留有空间，在实际试验阶段样土的天然指标就会逐渐下降，试验结果的精度也难以保证。
岩土工程勘察中的岩土室内试验技术及其应用
岩土工程勘察中的岩土室内试验技术及其应用摘要：岩土勘察的目的旨在探明岩土层的均匀性、地层结构、成因以及特殊性岩土性质，特别要查明岩土力学性质、坚硬底层分布以及基础下卧软弱层分布，评价地基的稳定性以及地基岩土层的工程特性。
文章重点分析了岩土室内试验技术，并且对其应用进行了简要说明。
关键词：岩体勘察;室内试验;应用从一定程度上来说，岩土工程勘察是施工和设计的基础，并且依据不同的勘察阶段要求，进而反应出岩土体性态和工程地质条件的影响，结合地基处理、施工条件以及工程设计等要求对技术予以评价和论证，提交问题的解决办法，保证工程建设质量。
1 选取测试样品的标准进行岩土工程勘察时，合理选取岩土测试样品能够对岩土层工程性状的反应程度予以提高，从而加强数据的精准性，所以，选取岩土测试样品时必须保持样品原状，从而保证检验结果的有效性及可靠性。
具体的样品要求如下：①测试样品需要具备一定的代表性，并且可以反映出岩土层工程性状、位置以及土质等特性，具备较高的代表性。
②测试样品进行取样的时候，必须保证其原有性质不发生变化，且含水率、自身结构和样品选取前不发生扰动。
假如存在扰动现象，则必须要重新进行测试样品选取，确保测试结果与天然岩土体的工程性状完全符合，强化检验数据的精准性。
③测定岩土样品的各项参数时，必须要在天然的状态下进行，并且严格控制外界因素，避免对岩土测试样品造成扰动，确保测试样品的天然状态性质不发生变化。
④合理选取产品的数据和规格，根据岩土工程勘测的各项要求，合理设置试验所需要的各种参数，确保样本能够满足检验过程中的需求。
在检验时，要求土常规试验的土体长度在 200 mm左右，直径在70 mm以上，进行岩石单轴抗压强度的试验时，要求样本检验数量在3～6块之间，且标准为φ100 mm×50 mm试件，检验特殊检验项目过程中，特殊项目的岩土测试样品标准需要根据样品本身颗粒最大直径、试验方法、试验仪器等决定。
工程地质室内实验指导书样本
正长石
KAlSi3O8
柱状或薄板状、粒状
肉两组正交解理
6
2.5~2.7
易风化成高岭石
花岗岩、正长岩、片麻岩、伟晶岩等岩浆岩中最多
3
斜长石
(Na,Ca)AlSi3O8
外形为板状、柱状、粒状
白色或灰白色
玻璃光泽
半透明或不透明
完全、两组解理斜交,断口平坦
完全、两组解理斜交，断口平坦
摩氏硬度计测定矿物相对硬度:取摩氏硬度计中一种原则矿物,用其棱角刻划被鉴定矿物上一种新鲜而较完整平面,擦去粉未,若在面上留下刻痕,则阐明鉴定矿物硬度不大于选用原则矿物硬度。反之,若未在面上留下刻痕,则阐明被鉴定矿物硬度不不大于或等于选用原则矿物硬度。通过多次刻划比较,直到拟定被鉴定矿物硬度介于两个相邻硬度原则矿物之间或接近两者之一时,即已测知被鉴定矿物硬度。如云母不能被石膏(硬度2)刻动,而能被方解石(硬度3)刻动,故其硬度介于2-3,用2.5表达。
(2)矿物条痕
观测方解石,斜长石,角闪石,橄榄石条痕
观测对比黄铁矿,黄铜矿,赤铁矿等矿物条痕与颜色之间关系。
透明矿物条痕都是近于白色,鉴定意义不大。条痕经常作为鉴定不透明矿物特性。因条痕颜色更为固定,因此是鉴定矿物可靠根据。条痕可以消除假色,削弱她色,从而充分显示出自色特性。
有些矿物颜色与条痕相似,如磁铁矿颜色条痕都呈黑色。有些矿物则两者有明显差别,如黄铁矿颜色为黄铜色,而条痕则为深绿色。
［(Si,Al)2O8］
短柱状,断面呈八边形,在岩石中常呈粒状
短柱状，断面呈八边形，在岩石中常呈粒状
深黑、褐黑、紫黑及棕黑色
玻璃光泽
半透明或不透明
具备两组完全或中档解理,两组交角近直角
具备两组完全或中档解理，两组交角近直角
岩石的几种实验室试验方法
岩石的几种实验室试验方法实验一 岩石的抗拉强度实验一、原理抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一。
由于岩石的抗接强度远小于其抗压强度，故在受载时，岩石往往首先发生拉伸破坏，这一点在地下工程中有着重要意义。
由于直接拉伸试验受夹持条件等限制，岩石的抗拉强度一般均由间接试验得出。
在此采用国际岩石学会实验室委员会推荐并为普遍采用的间接拉伸法（劈裂法，又舟巴西法）测定岩样的抗拉强度。
由弹性理论可以证明，圆柱或立方形试件劈裂时的抗拉强度由下式确定DtP ubt πσ2=式中：P u —试件破坏时的荷载；D —圆柱体试件的直径或立方体试件高度； t —圆柱体试件厚度或立方体试件宽度。
止式认为在试件破裂面上的应力为均匀拉应力，实际上在试件受压接触点处，压应力值大于均匀拉应力值的12倍以上，然后迅速下降，以圆柱试件为例，在距圆柱试件中心大约0.8r （半径）处，应力值变为零，然后变为拉应力，至圆板中心附近拉应力取最大值，因此做劈裂试验时常在圆柱样中心附近首先产生拉伸断裂，圆柱体试件受压直径面上的应力分布如图1－1所示。
图1－1二、仪器设备1．压力机，规格10吨；2．试样加工设备：钻石机、切石机、磨光机、卡尺、角尺、测量平台、放大镜、金刚砂、玻璃板、烘箱、干燥器等；3．垫条：直径为1.5mm或为2.0mm的钢丝。
三、操作步骤1．试样制备规格为υ5厘米或5×5厘米的岩样，每组3个，加工允许尺寸误差小于0.2mm，两端面平行度小于0.1mm，端面应垂直于试样轴线，最大偏差小于0.25度。
对于非均质粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比应满足标准试样的要求。
2．试样安装将准备好的试样连同垫条按图1－1所示的形式旋转在压力机上下压板间，然后调整压力机的横梁或活塞，使试样固定，应注意使试样上、下两垫条刚好位于包含压力机加荷板中心线的垂直面内，以避免荷载的偏心作用。
3．施加荷载以每秒3~5kg/cm2的加荷速率加压，直至试样破坏，记录最大破坏荷载，并描述试样破坏情况。
岩石脆弱性评估方法研究
岩石脆弱性评估方法研究岩石脆弱性评估是地质工程领域中的重要课题，它用于判断岩石的破坏性和稳定性，为工程建设和地质灾害预测提供科学依据。
本文将介绍一些常用的岩石脆弱性评估方法，包括室内试验和现场调查等。
一、岩石室内试验方法1. 岩石抗压强度试验岩石抗压强度是评估岩石脆弱性的重要指标之一，可以通过室内试验得到。
常用的试验方法包括标准立方试验和单轴压缩试验。
标准立方试验通过对岩石样品进行均匀加载，测定其抗压强度和破坏特征。
单轴压缩试验通过施加垂直于岩石样品轴向的压力，观察其应力应变关系，得到岩石的抗压强度。
2. 岩石弹性模量试验岩石的弹性模量是评估岩石脆弱性的重要参数之一，可通过室内试验进行测定。
常用的方法包括剪切波速试验和剪切弹性模量试验。
剪切波速试验利用超声波技术，通过测定岩石样品中剪切波传播的速度来计算岩石的弹性模量。
剪切弹性模量试验通过施加剪切应力，测定岩石样品的应变，得出岩石的弹性模量。
3. 岩石裂缝参数试验岩石的裂缝参数对评估岩石脆弱性具有重要影响，可以通过室内试验来测定。
常用的试验方法包括岩石渗透性试验和裂缝承载力试验。
岩石渗透性试验通过施加压力，测定岩石裂缝中流体的渗透性，从而得到裂缝参数。
裂缝承载力试验通过施加荷载，观察岩石裂缝的承载能力，得到裂缝参数。
二、岩石现场调查方法1. 岩石综合调查岩石综合调查是评估岩石脆弱性的重要手段之一，包括现场观察和采样分析等。
现场观察主要通过直接观察岩石的表面形貌、颜色和裂缝等特征，判断岩石的强度和脆弱性。
采样分析包括采集岩石样品进行室内试验，以及采集岩石裂缝水样进行化学分析等。
2. 岩石断层调查断层是评估岩石脆弱性的重要因素之一，可以通过现场调查来获取断层的信息。
断层调查主要包括测量断层的位移量、断层面的倾角和断层代硐等，用于评估断层的活跃性和岩石的稳定性。
3. 岩石地质构造调查岩石的地质构造对其脆弱性具有重要影响，可以通过现场调查来获取地质构造的信息。
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岩石研 磨 性是 进行 钻头结 构 设计及 优选 、确 定钻 井消 耗 和合理 起下 钻时 机 的重要 依据 。 目前岩石 研
磨性 的确 定方 法 主要有 ２种 ：一 种是通 过 室 内研 磨性 试验 测定 ，室 内测 定结 果能 够反 映岩石 的矿物组 成 和胶 结特 性对 钻头 的摩 擦磨损 机 理及磨 损规 律 ，但无 法体 现井 下复 杂工 况下 岩石 对钻 头 的磨 损性 能 ，由
。
４ ６。
长江大学学报 （ 自科 版 ） ２ ０ １ ５ 年８ 月 第１ ２ 卷第２ ３ 期 （ 石油中旬刊） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ） Ａｕ ｇ ．２ ０ １ ５ ，Ｖｏ １ ． １ ２ Ｎｏ ． ２ ３
地 反 映井下 工况 条件 下岩 石对 钻头 的磨损 性能 。
１ 室 内试 验 测 量 研 磨 性 的 方 法 与 研 磨 机 理 分 析
室 内岩 石研 磨性 测定方 法 大致可 分 为标准 件测 定法 、磨 削法 、摩 擦磨 损法 以及微 钻头 钻进 法ｌ １ ｊ 。标
准 件测 定法 、磨 削法 、摩擦 磨损 法都 是通 过一 定 的标 准 件或硬 质 材料 ，在稳 定 的接触 压力 和转 速下 ，计 算 出单位 时 间 内标 准件 的磨 损质 量或 体积来 表 征岩石 的研 磨性 ，这 几种 方法 无法 反 映具有特 殊结 构外 形
要 综合 考虑 这些 因素 的共 同影 响 。
笔者针 对 室 内试 验 和现场 研磨性 所 反映 出 的各 自的缺 陷 ，采 用 神经 网络 的方法 综合 考虑 了岩石 自身 性 能 和钻 头使用 条件 对其 研磨 性 的影 响 ，提 出 了通 过 室 内试 验数 据 确定 现场 岩石研 磨性 的方 法 ，更 真 实
［ 关 键 词 ］ 室 内试 验 ；研 磨 系数 ；研 磨 机 理 ；神 经 网络 ；钻 头 磨 损
［ 中图分类号］Ｔ Ｅ ２ ４ ２ ； Ｆ Ｅ ９ ２ １ ． １
［ 文献标志码］Ａ
［ 文章编号］１ ６ ７ ３— １ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ５ ）２ ３— ０ ０ ４ ６ —０ ５
［ 收 稿 日 期 ］２ ０ １ ４一ｌ ｚ一２ ５ ［ 基 金 项 目 ］ 黑 龙 江省 自然 科 学 青 年 基 金 项 目 （ＱＣ ２ Ｏ ｌ ２ Ｃ Ｏ ２ １ ） 。 ［ 作 者 简介 ］艾 池 （ Ｉ ９ ５ ７一 ） ，男 ，博 士 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，现 从 事 油 气 井 工 程 力 学 方 面 的 教 学和 科 研 工 作 ，ａ ｉ ｃ ｈ ｉ ２ ０ ０ １ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
艾 池 ，徐 海 粟 ，冯 福 平 （ 提高油气采收率教育部重点实 验室 （ 东北 石油 大学） ， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ） 李 静 （ 中石油大庆油田有限责任公司第一采油厂， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ １ ） 李 玉 伟 ，赵 万 春 （ 提高油气采收率教育部重点实验室 （ 东北石油大学） ， 黑 龙江大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ）
４ ６ ～ ５ ０ ．
［ 引 著 格 式 ］ 艾 池 ，徐 海 粟 ，冯 福 平 ，等 ．室 内试 验 确 定 现 场 岩 石 研 磨 性 的 实 用 方 法 ［ Ｊ ］ ．长 江 大 学 学 报 （ 自 科 版 ） ，２ ０ １ ５ ，１ ２（ ２ ３ ） ：
室 内试 验确 定 现 场 岩 石 研 磨 性 的 实用 方 法
［ 摘 要 ］ 室 内试 验 和 现 场 工况 条件 下 岩 石 对 钻 头 磨 损 机理 存 在 显 著 差 别 ，针 对 室 内研 磨 性 测 试 结 果 与 现 场 研 磨 性 差 异 较 大 的 问题 ，综 合 考 虑 了岩 石 自身 性 能 和 钻 头使 用 条 件 对 其 研 磨 性 的 影 响 ， 以 室 内研 磨 性 测 试 结果 和 现 场 实 际 钻 头使 用 条 件 为 输 入 参 数 ，建 立 了现 场 研 磨 性 神 经 网 络 预 测 模 型 ， 提 出 了通 过 室 内试 验 确定 现场 工 况 下 岩 石研 磨 性 的 方 法 ，现 场 条 件 下 岩 石研 磨 性 预 测 准 确 率 达 到 ８ ５ 以上 ， 为 钻 头 的选 取 和 钻 井 参 数 的确 定提 供 了更 为 准 确 的 依 据 。
的钻 头 与岩石 的研 磨特 征 。微钻 头钻 进法采 用 小尺 寸钻 头模拟 钻进 ，在 固定 的钻 进参 数下 ，测 出给定 时 间 内钻 头切 削刃 的外形 磨损 。相 较于 其他 方法 ，微 钻头 钻进法 能 够较好 地模 拟现 场 实际钻 井过 程 。 室 内试 验岩石 与研 磨工 具接 触摩 擦 时 ，二 者 的微 凸体相互 接 触 ，研 磨 工具在 岩石 的坚 硬矿 物颗粒 的 研磨 下 ，达 到物体 的极 限强 度 ，使 工具 表 面的材 料 来 的微 粒
于 室 内试 验 与现场 条件 下岩石 对钻 头 的磨损 机理 不 同 ，使 得室 内研 磨性评 价 结果 与现 场实 际研磨 性差 距
很 大 ；另 一种 是通 过现 场实 际钻 头磨损 情况 反演 岩石 研磨 性 ，该方 法需要 大 量 的现场数 据统 计得 出 ，由
于无 法体 现岩 石 的特 性 对钻头 磨损 的机 理 ，故而 具有 较大 的应 用局 限性 。现 场钻 头磨损 是在 岩石 中的硬 质矿 物对钻 头 的摩擦 磨损 、冲击振 动 、热应 力 以及疲 劳磨 损 的共 同控制下 发 生 的 ，评价 岩石 的研 磨性需