[發明專利]地下工程動力破壞模擬試驗系統與方法

有效

• 申請號: 202211545415.8
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115615830B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 江貝;馬玉琨;徐奴文;章沖;蔣振華;王帥
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;山東能源集團有限公司;北京數字巖石科技有限公司;北京力巖科技有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N33/24;G09B23/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

1.地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，包括：

基于強度測試和巖爆現象測試對巖爆物理模擬進行相似材料選擇和配比選擇；

建立巖爆模擬試驗系統，并對其加載裝置、反力裝置和檢測體系進行配置；

基于選擇的相似材料和配比制作隧道模型體和巷道模型體，并通過巖爆模擬試驗系統對隧道模型體和巷道模型體分別進行試驗；

采集試驗過程中的數據，獲取試驗結果反饋優化巖爆模擬相似材料和巖爆模擬試驗系統；

所述巖爆模擬試驗系統還包括系統保護裝置，同時考慮動載、循環荷載、反力裝置強度、裝置保護、試驗數據和效果監測建立巖爆模擬試驗系統；

所述隧道模型體搭建包括：

布置模型制作盒，使模型制作盒非封閉面的法線與水平x軸或y軸重合，模型制作盒內z向為隧道走向；

模型制作盒內表面進行減摩處理，于模型制作盒內進行分步填料、埋設支護構件和埋設監測元件；

待模型制作盒內的隧道模型體干燥成型后拆模，抽出隧道斷面成型模具，獲取隧道模型體；

所述巷道模型體搭建包括：

頂面開口的主體倉和底板倉內表面均進行減摩處理；

在主體倉內將頂板按設計厚度完全填實，并將頂板監測元件與支護構件預埋在頂板內；

將兩塊巷道成型板在設定位置放置，巷道成型板開設錨索自由端通孔；

完成幫部圍巖填料和錨桿、監測元件埋設，并在兩巷道成型板間安裝預緊固定裝置；

在可拆卸底板倉內，將所有體積填滿，并壓實；

調整主體倉和底板倉并將二者開口對接合并，調整姿態后等待巷道模型體成型后，取出巷道成型板并脫模，獲取巷道模型體。

2.如權利要求1所述的地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，所述強度測試為選擇多種相似材料與設計配比進行組合并制作試件，對試件進行抗壓強度試驗獲取抗壓強度試驗數據，所述巖爆現象測試為對試件進行三面圍壓加載下的巖爆現象測試試驗，獲取巖爆試驗效果數據。

3.如權利要求1所述的地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，依據巖爆現象碎屑掉落范圍對巖爆試驗效果分級，對每次巖爆現象測試試驗的結果判定等級并記錄。

4.如權利要求2或3所述的地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，基于強度測試和巖爆現象測試建立巖爆模擬相似材料確定指標，以指標最大為基準確定相似材料選擇和配比選擇。

5.如權利要求1所述的地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，所述模型制作盒由多塊可拆卸成型板拼接而成，模型制作盒一側面開口，側面開口位置配合有多塊可拆卸擋板；分布填料時采用斷面成型模具。

6.如權利要求1所述的地下工程動力破壞模擬試驗方法，其特征在于，采集試驗過程中的數據包括通過高速攝像機拍攝圖像、圍巖應力、錨索受力數據，分析對巖爆現象模擬的準確性。