[發明專利]一種巖石結構面剪切方法

有效

• 申請號: 201610062986.4
• 申請日: 2014-04-05
• 公開（公告）號: CN105699212B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 趙延林;萬文;王衛軍
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

1.一種巖石結構面剪切方法，其特征在于，包括試件制作和加熱、施加法向壓力、施加剪切力和數據采集及分析，具體包括：

（1）試件制作和加熱：在礦山巷道工程現場選取巖石結構面巖塊，將其切割成平行六面體試件，并在巖石結構面上、下盤巖塊上各加工若干個加熱孔，在其內注入優質耐高溫硅油，并用帶加熱棒的橡膠塞密封加熱孔，用鋼條壓緊橡膠塞，然后進行加熱；

（2）施加法向壓力：通過電腦控制器控制法向壓力的大小，再通過液壓缸的加載活塞給上壓頭提供相應的法向壓力，進而傳遞給巖石結構面上盤巖塊；

（3）施加剪切力：伺服電機Ⅰ和減速機Ⅰ帶動第一滾珠絲杠缸沿滑道Ⅰ運動，左壓頭從左至右對巖石結構面上盤巖塊施加剪切力，通過電腦控制器控制結構面上盤巖塊的加載剪切位移速率，伺服電機Ⅱ和減速機Ⅱ帶動第二滾珠絲杠缸沿滑道Ⅱ運動，右壓頭從右至左對結構面下盤巖塊施加剪切力，通過電腦控制器控制下盤巖塊的加載剪切位移速率；

（4）數據采集分析：通過第一位移引伸計LVDT及第二位移引伸計LVDT實時采集巖石結構面上盤巖塊的法向剪脹位移，通過第二壓力傳感器、第三壓力傳感器實時采集巖石結構面上、下盤巖塊的剪切力的大小，同時伺服電機Ⅰ、Ⅱ能反饋出上、下盤巖塊的剪切位移，通過第一壓力傳感器實時控制巖石結構面巖塊的法向壓力，當第一壓力傳感器反饋出的壓力值大于程序預設的壓力值時,電腦控制器將指令加載活塞向液壓缸內運動,直至第一壓力傳感器反饋出的壓力值等于程序預設的壓力值,反之當第一壓力傳感器反饋出的壓力值小于程序預設的壓力值時,電腦控制器將指令加載活塞向液壓缸外運動,直至第一壓力傳感器反饋出的壓力值等于程序預設的壓力值；

其中，步驟（1）的加熱溫度為50-150℃；

所述巖石結構面剪切方法通過雙向剪切的巖石結構面剪切裝置實現，其包括試件系統、壓板系統、加載系統和數據采集系統；所述壓板系統包括上、下、左、右四塊壓板，上壓板（10）和下壓板（22）平行且正位設置，施加法向壓力；左壓板（11）與右壓板（23）平行相對且錯位設置，同時施加剪切力。

2.根據權利要求1所述的巖石結構面剪切方法，其特征在于，步驟（3）巖石結構面上、下盤巖塊的加載剪切位移速率分別為0~0.01mm/s，且巖石結構面上、下盤巖塊的加載剪切相對位移速率為0.01mm/s。