[發明專利]覆巖破斷巖塊之間裂隙發育監測實驗數據采集方法

有效

• 申請號: 201810248813.0
• 申請日: 2018-03-25
• 公開（公告）號: CN108387455B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 聶堯
• 申請（專利權）人: 聶堯
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 李艷春

1.一種覆巖破斷巖塊之間裂隙發育監測實驗數據采集方法，其特征在于：包括支撐機構、加卸載機構，裂隙發育監測機構和監控計算機(35)，所述支撐機構包括底板(8)、連接在底板(8)底部的底座(9)和連接在底板(8)頂部的支柱(1)，所述底板(8)頂部從下到上設置有多層用于對相似材料進行成型以模擬覆巖破斷巖塊的相似材料模具，所述相似材料模具與支柱(1)可拆卸連接；

所述加卸載機構包括設置在所述相似材料模具上方且與支柱(1)固定連接的吊板(15)和均勻連接在吊板(15)底部的多個液壓油缸(16)，以及為多個液壓油缸(16)提供液壓動力的液壓系統和用于控制加卸載的加卸載控制系統，多個所述液壓油缸(16)的活塞桿底部連接有用于將多個液壓油缸(16)的壓力均勻施加在模擬的覆巖破斷巖塊上的加卸壓板(17)；所述加卸載控制系統包括加卸壓控制器(18)，所述加卸壓控制器(18)的輸入端接有加卸載機構啟動按鈕(24)、加卸載機構關閉按鈕(25)、加壓控制按鈕(22)和卸壓控制按鈕(23)，所述液壓系統與加卸壓控制器(18)的輸出端連接；

所述裂隙發育監測機構包括X軸裂隙發育監測機構、Y軸裂隙發育監測機構、Z軸裂隙發育監測機構和裂隙發育監測控制系統，所述X軸裂隙發育監測機構包括豎直連接在支柱(1)上的兩根X軸移動軌道(27-1)和能夠在X軸移動電機(37-1)的帶動下沿兩根X軸移動軌道(27-1)上下移動的X軸地質雷達探測儀(26-1)，所述Y軸裂隙發育監測機構包括水平連接在支柱(1)上且位于所述支撐機構側面的兩根Y軸移動軌道(27-2)和能夠在Y軸移動電機(37-2)的帶動下沿兩根Y軸移動軌道(27-2)前后移動的Y軸地質雷達探測儀(26-2)，所述Z軸裂隙發育監測機構包括水平連接在支柱(1)上且位于所述支撐機構頂部的兩根Z軸移動軌道(27-3)和能夠在Z軸移動電機(37-3)的帶動下沿兩根Z軸移動軌道(27-3)左右移動的Z軸地質雷達探測儀(26-3)；兩根X軸移動軌道(27-1)、兩根Y軸移動軌道(27-2)和兩根Z軸移動軌道(27-3)均與支柱(1)可拆卸連接；所述裂隙發育監測控制系統包括裂隙發育監測控制器(29)，所述X軸地質雷達探測儀(26-1)、Y軸地質雷達探測儀(26-2)和Z軸地質雷達探測儀(26-3)均與裂隙發育監測控制器(29)的輸入端連接，所述裂隙發育監測控制器(29)的輸入端還接有裂隙發育監測機構啟動按鈕(31)、裂隙發育監測機構關閉按鈕(32)、X軸移動控制按鈕(30-1)、Y軸移動控制按鈕(30-2)和Z軸移動控制按鈕(30-3)，所述裂隙發育監測控制器(29)的輸出端接有X軸電機驅動器(33-1)、Y軸電機驅動器(33-2)和Z軸電機驅動器(33-3)，所述X軸移動電機(37-1)與X軸電機驅動器(33-1)的輸出端連接，所述Y軸移動電機(37-2)與Y軸電機驅動器(33-2)的輸出端連接，所述Z軸移動電機(37-3)與Z軸電機驅動器(33-3)的輸出端連接；

所述加卸壓控制器(18)通過加卸壓控制通信模塊(19)與監控計算機(35)連接，所述裂隙發育監測控制器(29)通過裂隙發育監測通信模塊(34)與監控計算機(35)連接；

所述底板(8)的形狀為矩形，所述底座(9)的數量為四個且分別設置在底板(8)的四個角底部，所述支柱(1)的數量為四根且分別設置在底板(8)的四個角頂部；

所述相似材料模具的形狀為由四塊模板連接而成的頂部和底部均開口的立方體形，所述相似材料模具的層數為五層且從下到上依次為第一相似材料模具(14)、第二相似材料模具(13)、第三相似材料模具(12)、第四相似材料模具(11)和第五相似材料模具(10)；

其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將底座(9)連接在底板(8)底部，并將支柱(1)連接在底板(8)頂部；

步驟二、將第一相似材料模具(14)連接在底板(8)頂部，并與支柱(1)可拆卸連接；將相似材料置于第一相似材料模具(14)中；所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓至滿足試驗要求；

步驟三、將第二相似材料模具(13)連接在第一相似材料模具(14)頂部，并與支柱(1)可拆卸連接；將相似材料置于第二相似材料模具(13)中；所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓至滿足試驗要求；

步驟四、將第三相似材料模具(12)連接在第二相似材料模具(13)頂部，并與支柱(1)可拆卸連接；將相似材料置于第三相似材料模具(12)中；所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓至滿足試驗要求；

步驟五、將第四相似材料模具(11)連接在第三相似材料模具(12)頂部，并與支柱(1)可拆卸連接；將相似材料置于第四相似材料模具(11)中；所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓至滿足試驗要求；

步驟六、將第五相似材料模具(10)連接在第四相似材料模具(11)頂部，并與支柱(1)可拆卸連接；將相似材料置于第五相似材料模具(10)中；所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓至滿足試驗要求；

步驟七、依次拆卸下第五相似材料模具(10)、第四相似材料模具(11)、第三相似材料模具(12)、第二相似材料模具(13)和第一相似材料模具(14)；

步驟八、開啟所述加卸載機構和所述裂隙發育監測機構，所述加卸載控制系統控制多個液壓油缸(16)，對相似材料進行加壓；所述裂隙發育監測控制系統控制X軸地質雷達探測儀(26-1)、Y軸地質雷達探測儀(26-2)和Z軸地質雷達探測儀(26-3)均勻移動，采集來自相似材料的反射波信號或投射波信號并將采集到的信號通過裂隙發育監測控制器(29)和裂隙發育監測通信模塊(34)傳輸給監控計算機(35)。