[發明專利]模擬沖擊型巖爆的實驗方法

有效

• 申請號: 201210102230.X
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102636398A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 何滿潮;楊曉杰;孫曉明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 闞梓瑄;馮志云

1.一種模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、制作具有貫穿孔洞或者半截孔洞的巖樣試件；

S2、向所述巖樣試件加載三向初始靜載應力，并保載，模擬開挖巷道受靜載應力作用的情況；

S3、向所述巖樣試件加載一向或兩向或三向擾動載荷0.5-10分鐘，觀察巖樣試件的貫穿孔洞或者半截孔洞內表面是否有剝落現象，其中的擾動載荷用以模擬開挖、爆破、地震或者機械振動波形；

S4、在所述步驟S3的擾動載荷作用下，如果觀察到孔洞內表面出現剝落現象，繼續保持S3步驟中的擾動載荷加載狀態0.5-10分鐘觀察巖樣試件是否進一步被破壞，如果巖樣試件沒有進一步被破壞，則停止載荷擾動加載，并提高向巖樣試件加載的一向或兩向或三向靜載應力值，重復上述步驟S2及以下實驗步驟；如果巖樣試件進入破壞過程，則觀察、記錄該破壞過程，沖擊巖爆實驗結束；

S5、在所述步驟S3的擾動載荷作用下，如果沒有觀察到巖樣試件孔洞內表面出現剝落現象，繼續保持S3步驟中的擾動載荷加載狀態2-10分鐘觀察巖樣試件是否出現剝落現象，如果巖樣試件孔洞內表面出現剝落現象，則重復上述步驟S4及以下實驗步驟；如果巖樣試件孔洞內表面沒有出現剝落現象，則停止擾動加載，并提高向巖樣試件加載的一向或兩向或三向靜載應力值，重復上述步驟S2及以下實驗步驟；如果巖樣試件進入破壞過程則觀察、記錄該破壞過程，沖擊巖爆實驗結束。

2.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S1中，巖樣試件取自于擬開挖現場處的巖體。

3.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S4、S5中，在巖樣試件未被破壞而停止擾動后，提高向巖樣試件加載的一向或兩向或三向靜載應力值，提高的幅度為所述步驟S3中向巖樣試件加載的擾動載荷的強度。

4.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S2中，靜載應力的加載方式為力加載方式或變位加載方式，其中，當采用變位加載方式時，加載速率為0.004-0.2mm/s，當采用力加載方式時，加載速率為0.05-2kN/s。

5.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S?1中的巖樣試件中的貫穿孔洞或者半截孔洞的橫面呈圓形、半圓形或者馬蹄形。

6.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S1中的巖樣試件帶有節理結構，該帶有節理結構的巖樣試件由現場取回加工而成，或按如下方法制成：

(1)制作若干塊5～10mm厚的石膏板或者3～8mm厚的樹脂板，并風干；

(2)用粘接劑將風干好的石膏板或樹脂板若干片粘接在一起形成層疊體，風干；

(3)節理走向將風干好的層疊石膏體切割成所需要的尺寸，并在中心線位置加工出孔洞，獲得帶有節理結構的巖樣試件。

7.如權利要求1所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述擾動載荷的擾動信號包括：循環波擾動信號、單脈沖擾動信號、階躍脈沖擾動信號、噪聲波擾動信號，或者是上述任一種循環波擾動信號與斜坡波疊加在一起形成的復合波擾動信號，或者是所述復合波擾動信號與噪聲波擾動信號疊加在一起形成的疊加擾動信號。

8.如權利要求1-7之任一項所述的模擬沖擊型巖爆的實驗方法，其特征在于，還包括錄像步驟和/或拍照步驟，當巖樣試件表面有現象產生時，用微型攝像頭對破壞過程進行攝像和/或拍照。