液压手动泵的主要功能在岩石灌浆实验系统中，是产生并精确控制施加在主灌浆腔内岩石样品上的围压。该组件是稳定液压动力的关键来源，能够复制高应力地质环境。
在此实验装置中，该泵允许研究人员模拟高达 10 MPa 的原位应力条件，提供必要的环境来分析特定应力状态如何改变灌浆效果和裂隙岩石的渗透率。
模拟地下环境
复制原位应力
岩石力学实验的有效性取决于其对现实世界的模拟程度。
液压手动泵用于重现各种地下深度处的原位应力。通过调节压力，研究人员可以模拟岩体在其自然环境中承受的上覆岩层重量。
达到显著的压力水平
该系统能够产生高达10 MPa的压力。
此能力使实验系统能够模拟深层条件，而不仅仅是地表相互作用。
提供稳定的液压动力
一致性对于准确的数据收集至关重要。
该泵设计用于提供稳定的液压动力，确保在测试期间施加在岩石上的压力保持恒定。
研究岩石和灌浆行为
控制围压
该泵直接连接到主灌浆腔。
其具体作用是控制围压，即施加在岩石样品外部表面的压力。这模拟了岩石在地下所经历的侧向力。
分析渗透率演变
应力状态直接改变流体在岩石中的移动方式。
通过使用该泵改变应力，研究人员可以观察裂隙岩体中渗透率如何演变。这有助于确定增加的压力是否会闭合裂缝并减少流体流动。
评估灌浆效果
该系统的最终目标是测试灌浆的效果。
该泵创建了研究灌浆效果所需的应力环境。它允许研究人员观察灌浆是否能在深层地下项目中发现的特定压力下成功密封裂缝。
操作注意事项和权衡
压力稳定性的重要性
虽然泵提供动力，但系统的手动性质需要仔细操作。
如果在实验过程中液压压力波动，可能会在渗透率数据中引入噪声。稳定性是该组件最重要的性能指标。
深度模拟的局限性
该系统额定值为10 MPa。
虽然对于许多工程应用来说已经足够，但此限制意味着该系统无法模拟原位应力超过此阈值的极深地质构造。研究人员必须验证 10 MPa 是否涵盖其特定研究目标深度的范围。
优化您的实验装置
为确保使用液压手动泵进行岩石灌浆实验时获得有效结果，请根据您的具体研究目标调整使用方法：
- 如果您的主要重点是模拟深层环境：验证10 MPa的最高输出是否足以模拟您目标地质深度的上覆岩层重量。
- 如果您的主要重点是渗透率数据：优先考虑液压动力的稳定性，以确保观察到的流动变化是由于岩石力学引起的，而不是泵的波动。
液压手动泵是环境模拟的引擎，将静态实验室测试转化为对地下岩石力学的现实研究。
总结表：
| 特征 | 在灌浆系统中的功能 | 关键优势 |
|---|---|---|
| 压力产生 | 产生高达 10 MPa 的液压动力 | 模拟深层地下应力环境 |
| 围压 | 对岩石样品施加侧向力 | 重现地质构造中的原位应力 |
| 稳定性控制 | 保持恒定的液压压力 | 确保准确且无噪声的渗透率数据 |
| 应力模拟 | 调节压力以模拟深度 | 能够评估负载下的灌浆效果 |
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参考文献
- Zhengzheng Cao, Feng Du. Migration mechanism of grouting slurry and permeability reduction in mining fractured rock mass. DOI: 10.1038/s41598-024-51557-y
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
