[發明專利]巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法

在審

• 申請號: 202111269077.5
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113702167A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 劉冬橋;凌凱;孫杰;李杰宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 宋波

1.一種巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，包括：

工程現場測試巖石應力大小、采集巖石樣品，并加工成長方體試樣；

將加工后的巖石試樣放入巖爆實驗設備中，將三向應力（σ₁、σ₂、σ₃）加載到長方體的六個面形成三向六面的受壓狀態；

將其中兩個相交面上的應力調整為位移控制，卸載與所述兩個相交面正對的面上的應力，判斷是否發生巖爆；

若發生巖爆，則實驗結束；以及

若未發生巖爆，則同時增加留存的兩個相對面上的應力直至巖爆發生。

2.根據權利要求1所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，所述長方體試樣的尺寸為150×150×150mm或100×100×200mm，表面平整度小于等于±0.05mm，且相鄰兩表面的垂直度偏差小于等于±0.25°。

3.根據權利要求1所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，所述三向應力（σ₁、σ₂、σ₃）的大小對應于現場測量的巖石實際應力大小，加載后巖石樣品內部應力分布均勻。

4.根據權利要求3所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，所述巖爆實驗設備為真三軸巖爆實驗設備，所述三向應力（σ₁、σ₂、σ₃）加載后保載5分鐘。

5.根據權利要求1所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，三向應力（σ₁、σ₂、σ₃）中，σ₁加載到長方體試樣的兩個相對面，σ₂包括σ₂₁和σ₂₂加載到長方體試樣的另兩個相對面，σ₃包括σ₃₁和σ₃₂加載到長方體試樣的剩余兩個相對面。

6.根據權利要求5所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，將σ₂₂和σ₃₂調整為位移控制，快速卸載應力σ₂₁和σ₃₁形成兩個相鄰的臨空面。

7.根據權利要求6所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，當σ₂₁和σ₃₁卸載后立刻發生巖爆，則表示實驗結束。

8.根據權利要求7所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，當σ₂₁和σ₃₁卸載后未發生巖爆，則增加應力σ₁模擬應力集中過程直至巖爆發生表示實驗結束。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，巖石采用砂巖，通過高速錄像機采集破壞過程。

10.根據權利要求9所述的巷道交叉處相鄰兩面卸載應變巖爆的實驗方法，其特征在于，記錄結束后，通過觀察得出兩個相鄰的臨空面經歷表面起裂、顆粒彈射、巖片剝落及全面巖爆四個過程。