【技术实现步骤摘要】
深部高地应力岩体爆破漏斗测试实验装置及其实验方法
[0001]本专利技术属于爆破
,具体涉及一种用于开展深部高地应力岩体爆破漏斗测试的实验装置及其实验方法。
技术介绍
[0002]随着社会发展和工业化进程的加速,向深部地下要空间、要资源已经是大势所趋和必然选择。立井是进入深部地下空间的咽喉,巷道是地下空间的动脉。目前,立井和巷道等施工都离不开爆破。此外,对于金属矿山开采,不论是无底柱崩落法采矿、VCR采矿法(Vertical Crater Retreat mining method,垂直深孔球状药包后退式采矿法)采矿,还是目前国家正在大力推行的充填采矿方法,都离不开爆破,都需要利用炸药能量的瞬间释放崩落矿体,实现高效采矿。因此,爆破在深部地下空间建设和深部矿山采矿中都有着重要且难以替代的重要作用。
[0003]但随着地下空间建设和矿山采矿深度的增加,地应力也逐渐增加,地应力对爆破破裂过程和爆破效果有着显著的影响效应。这导致浅部岩体(其不考虑地应力)的爆破基础理论和爆破技术将不适用于深部岩体。因此,亟需完善深部高地应力岩体的爆破基础理论并升级深部岩体的爆破应用技术。其中,爆破漏斗基础理论是岩石爆破基础理论的重要组成部分,深部高地应力岩体爆破漏斗测试对于确定深部高地应力条件下的炸药单耗等重要物理量具有非常重要的作用。
[0004]因此,迫切需要研究深部高地应力岩体的爆破漏斗理论,以便于进行爆破漏斗实验测试和评估分析。但是,目前还缺乏专门用于深部高地应力岩体爆破漏斗测试的实验装置和评价分析方法,致使深 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深部高地应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,包括:反力框架,构成为刚性框架结构,所述刚性框架结构的中央具有容置空间;夹持组件,位于所述容置空间中,包括:多个圆环体传压件,该多个圆环体传压件包括:第一圆环体传压件、第二圆环体传压件、第三圆环体传压件及第四圆环体传压件;加载组件,包括:第一加载千斤顶,其一端支撑于所述反力框架的内壁上,另一端连接于所述第一圆环体传压件的外侧壁上,第一加载千斤顶用于施加作用力至第一圆环体传压件,模拟第一方向的深部高地应力;第二加载千斤顶,与所述第一加载千斤顶周向错开设置,且其一端支撑于所述反力框架的内壁上,另一端连接于所述第二圆环体传压件的外侧壁上,第二加载千斤顶用于施加作用力至第二圆环体传压件,模拟第二方向的深部高地应力;在加载力作用下,所述第一圆环体传压件、第二圆环体传压件、第三圆环体传压件及第四圆环体传压件依次邻接合围成圆筒状结构,用于夹持试件,所述第一圆环体传压件与第四圆环体传压件相对设置,所述第二圆环体传压件与第三圆环体传压件相对设置;所述试件为岩体制作的圆柱体结构试件,在所述圆柱体结构试件的中部设有预定深度的炮孔,位于所述圆柱体结构试件的外圆周侧面上包覆有透明层,所述透明层与所述外圆周侧面接触的表面为粘性表面。2.根据权利要求1所述的深部高应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,位于所述夹持组件的内壁上贴设有缓冲胶垫层。3.根据权利要求1所述的深部高应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,所述夹持组件合围形成的圆筒状结构的内直径为D+2(d
‑
Δ),其中,所述D为所述试件的下底直径,所述d为缓冲胶垫层的厚度,Δ为橡胶垫层被加载施压时的压缩量。4.根据权利要求1所述的深部高应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,所述第一加载千斤顶和第二加载千斤顶分别连接同一个油源系统,该油源系统用于控制两个千斤顶同步加载施压,以模拟深部岩体中的炮孔周边的均匀分布的地应力;所述炮孔中放置有至少一个炸药装置,用于爆破试件;所述第一加载千斤顶到反力框架之间的节点上设有第一动态压电传感器,所述第二加载千斤顶到反力框架之间的节点上设有第二动态压电传感器,所述第一动态压电传感器与第二动态压电传感器用于监测爆破过程中施加在所述试件上的压力。5.根据权利要求1所述的深部高应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,合围成的所述圆筒状结构的开口处设有用于收集抛掷碎石的金属罩,所述金属罩的内部设有泡沫内衬,所述金属罩固定连接在所述开口处的端面上。6.根据权利要求1所述的深部高应力岩体爆破漏斗测试实验装置,其特征在于,所述第一圆环体传压件、第二圆环体传压件、第三圆环体传压件和第四圆环体传压件分别包括多个不同弧长尺寸的圆环体传压件,多个不同弧长尺寸的圆环体传压件嵌套叠层设置,且由外向内圆环体传压件的弧长尺寸由大变小,彼此相邻叠层设置的两个圆环体传压件中的第一个圆环体传压件的内壁上设有环向滑槽,第二个圆环体传压件的外壁上设有与所述环向滑槽配合的滑块,所述滑块嵌设于所述滑槽中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁晨曦,郭旭,杨仁树,杨立云,郭啸,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:
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