[發明專利]一種用于收集不同程度巖爆過程的試驗裝置

在審

• 申請號: 202110988020.4
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113670744A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 徐慧臣
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313;G01N3/02;G01N3/06
• 代理公司: 濟南尚本知識產權代理事務所(普通合伙) 37307
• 代理人: 張曉瑾

本發明公開了一種用于收集不同程度巖爆過程的試驗裝置，主要涉及爆模擬設備領域。包括試驗機，所述試驗機具有用于對試塊進行壓縮的試驗腔，所述試驗腔內居中的設有用于固定試塊的固定座，所述固定座上方設有具有向下可控行程的壓塊，所述固定座周側自內而外依次包圍有紗布層、膠塊層、海綿層。本發明的有益效果在于：它直觀的體現出碎片的分布、位置、彈射方向、區域等等重要信息，為施工中對巖爆的應對給出指導性的理論支持。

技術領域

本發明涉及巖爆模擬設備領域，具體是一種用于收集不同程度巖爆過程的試驗裝置。

背景技術

巖爆是指地下開采的深部或構造應力很高的區域，在臨空巖體中發生突發式破壞的現象。隨著人類科技進步，人類交通需求增大，礦產資源的開發需要以及水電資源的廣闊開發前景，“長度大、深埋大、跨度大”特點的地下工程逐漸增多，工程難度不斷增強，低下采掘作業不斷縱深掘進，巖爆現象稱為地下工程的首要攔路虎，由于巖爆情況隨著深度和難度增加而增加，且巖爆的突發性難以預測，并會對人員和設備造成嚴重威脅，造成直接經濟損失和人員傷亡，故不斷巖爆危害與工程發展的矛盾更加突出，因此加強巖爆地質災害的分析研究十分迫切。

在巖爆的模擬和研究中，分析和獲得巖石在壓力下的碎裂試驗，是對巖爆的發生過程和機理進行研究的主要手段。現在對于巖石試驗的研究，多數基于巖石試驗機，包括單軸、三軸、真三軸等型號。大多數都是主要對應力、強度等基礎數據進行采集，并結合分析試塊的碎裂形態進行研究。但是在巖爆發生的過程中，我們不但要研究其機理，同時還有考慮到該不可預且不可抗情況的應對，故對于巖爆這一巖石劇烈碎裂發生后，巖石應力突然釋放，而發生巖石爆裂并彈射碎片的研究也非常重要。但是現有的設備并不能夠獲得相關的數據，造成巖爆理論研究較為深入，而指導實踐卻非常乏力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于收集不同程度巖爆過程的試驗裝置，它直觀的體現出碎片的分布、位置、彈射方向、區域等等重要信息，為施工中對巖爆的應對給出指導性的理論支持。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種用于收集不同程度巖爆過程的試驗裝置，包括試驗機，所述試驗機具有用于對試塊進行壓縮的試驗腔，所述試驗腔內居中的設有用于固定試塊的固定座，所述固定座上方設有具有向下可控行程的壓塊，所述固定座周側自內而外依次包圍有紗布層、膠塊層、海綿層。

所述試驗機包括圓形的下基座，所述下基座的上方設有與其固定的上基座，所述上基座和下基座之間設有固定在邊緣的立軸，所述立軸上鉸接有能夠對開的第一弧形門和第二弧形門，所述第一弧形門與第二弧形門分別為半圓弧形，且第一弧形門和第二弧形門的里側設有橡膠墊層，所述上基座、下基座、第一弧形門和第二弧形門共同圍合構成封閉的試驗腔。

所述上基座的頂部設有與其固定連接的機箱，所述機箱內固定有用于實現動力的壓縮推缸，所述壓縮推缸的底端設有與其伸縮配合的壓縮缸桿，所述上基座上居中的設有圓形凸臺，所述圓形凸臺上上居中的設有安裝孔，壓縮缸桿貫穿所述安裝孔，且能夠在安裝孔內上下滑動，所述壓塊固定在壓縮缸桿的底端。

所述下基座上設有相對其環形陣列的多根豎直延伸的固定夾桿，所述固定夾桿的底端固定在下基座上，所述固定夾桿的頂端固定在上基座的底面上，所述固定夾桿在外側設有夾槽，所述夾槽為半通槽，使固定夾板為L型截面，

所述上基座的底面上轉動連接有上轉動圈，所述下基座上設有與其轉動連接的下轉動圈，所述固定夾桿的外側設有與其并列設置的活動夾桿，所述活動夾桿的數量與固定夾桿相對應，所述活動夾桿也相對下基座環形陣列，所述活動夾桿的頂端固定在上轉動圈上，所述活動夾桿的底端固定在下轉動圈上，所述活動夾桿靠近固定夾桿后，所述活動夾桿與夾槽相吻合，

所述紗布層通過多層紗布包繞在固定夾桿外側而獲得，所述紗布位于活動夾桿和固定夾桿之間。