The invention discloses an acoustic emission testing device for rock mass under high confining pressure unloading and its operation method. The acoustic emission testing device comprises an acoustic emission sensor, a preamplifier, a coaxial cable, a protective casing, a ring B, a rubber ring, a tenon, a ring A, a connecting rod, a mortise, a short rod, a bolt, a nut, a clamp and a sensor. The protective device can realize the research of failure mode of rock mass in the process of unloading under high confining pressure after impact loading by means of acoustic emission test on test block while changing confining pressure, and provide relevant material dynamic parameters for scientific calculation and engineering application. In addition, the device solves the problems of inconvenient loading and unloading of sensors and easy damage by confining pressure and impact load in high confining pressure cyclic impact test, effectively simulates the alternating effects of blasting impact and confining pressure unloading, more accurately simulates the actual working state of rock materials, and obtains more applicable dynamic parameters of rock materials.
【技术实现步骤摘要】
一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置及其操作方法
本专利技术涉及岩石力学试验与声发射监测
,具体是一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置及其操作方法,广泛适用于冲击荷载作用后的岩体在高围压卸载过程中的破坏模式、破坏机理及损伤演化规律的室内声发射试验。
技术介绍
近年来,随着社会发展的需求,工程岩体的也埋深也不断增加,而深部岩体处于高围岩应的环境条件下。在高地应力环境下,工程岩体的性质由脆性转化为延性,而在开挖卸荷过程中又由延性向脆性转化,因此其围岩卸荷过程中容易导致储存于岩体内部的弹性能突然释放,进而产生岩体劈裂、崩落等脆性破坏现象,甚至导致岩爆的发生对工程的安全性造成了巨大威胁。目前,钻爆法是地下工程开挖的主要施工方式,深部岩体工程爆破施工过程中,工作面附近岩体经常处于频繁的爆破动力扰动中,而上述动力扰动可简化为典型的冲击荷载。在工程中,一方面是利用爆破冲击荷载来达到高效破岩、诱导致裂提高深部岩体透气性等,另一方面冲击荷载可以改变岩体的力学特性及结构特征。综上所述,研究冲击荷载作用后岩石材料在高围压卸载过程中的破坏机制具有非常重要的工程意义。分离式霍普金森压杆是研究高应变率下材料力学性能的最主要的试验装置,其试验原理是通过子弹撞击产生脉冲波,脉冲波通过入射杆进入试块,一部分反射回入射杆,一部分通过试块进入透射杆,通过弹性杆上应变片记录的应变脉冲计算材料的动态应力应变参数。目前在室内试验研究中,主要运用分离式霍普金森压杆模拟爆破冲击荷载,在其上附加围压装置施加高地应力作用,来实现深部岩体爆破开挖过程的模拟研究。同时,声发射检测技术是针对岩体卸荷破坏 ...
【技术保护点】
1.一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,包括声发射传感器(1)、前置放大器(2)、同轴电缆(3)、保护外壳(4)、圆环B(8)、橡胶圈(9)、榫头(10)、圆环A(11)、连接杆(12)、榫眼(13)、短杆(14)、螺栓(15)、螺母(16)、卡扣(17)和传感器保护装置(18),其特征在于:所述保护外壳(4)分为可拼装的两半,声发射传感器(1)固定安装在保护外壳的凹槽(7)内且声发射传感器(1)露出检测面;同轴电缆(3)连接声发传感器(1)和前置放大器(2)并通过保护外壳(4)底部的出线孔(5)引出,前置放大器(2)固定安装在传感器保护装置(18)的内壁的卡槽(6)上,传感器保护装置(18)为两半拼合的安装结构;在分离式霍普金森压杆的围压装置的两端各固定两个短杆(14),短杆(14)的杆端各预留一个可插入螺栓的短杆预留孔(19),所述圆环A(11)设置有两个且其上均布四个榫眼(13),圆环A(11)的一侧伸出两根连接杆(12),连接杆(12)的杆端均预留可插入螺栓的连接杆预留孔(20),通过螺栓(15)将连接杆(12)与短杆(14)连接,并在螺栓(15)上安装有螺母(16),所述 ...
【技术特征摘要】
1.一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,包括声发射传感器(1)、前置放大器(2)、同轴电缆(3)、保护外壳(4)、圆环B(8)、橡胶圈(9)、榫头(10)、圆环A(11)、连接杆(12)、榫眼(13)、短杆(14)、螺栓(15)、螺母(16)、卡扣(17)和传感器保护装置(18),其特征在于:所述保护外壳(4)分为可拼装的两半,声发射传感器(1)固定安装在保护外壳的凹槽(7)内且声发射传感器(1)露出检测面;同轴电缆(3)连接声发传感器(1)和前置放大器(2)并通过保护外壳(4)底部的出线孔(5)引出,前置放大器(2)固定安装在传感器保护装置(18)的内壁的卡槽(6)上,传感器保护装置(18)为两半拼合的安装结构;在分离式霍普金森压杆的围压装置的两端各固定两个短杆(14),短杆(14)的杆端各预留一个可插入螺栓的短杆预留孔(19),所述圆环A(11)设置有两个且其上均布四个榫眼(13),圆环A(11)的一侧伸出两根连接杆(12),连接杆(12)的杆端均预留可插入螺栓的连接杆预留孔(20),通过螺栓(15)将连接杆(12)与短杆(14)连接,并在螺栓(15)上安装有螺母(16),所述圆环B(8)设置有两个,圆环B(8)的中间嵌入橡胶圈(9),圆环B(8)上均布四个榫头(10),榫头(10)的形状、大小和位置与榫眼(13)相对应;传感器保护装置(18)固定安装在所述橡胶圈(9)内,且榫头(10)一一对应插入安装在圆环A(11)的榫眼(13)中。2.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,其特征在于,所述凹槽(7)按照声发射传感器(1)的形状尺寸设置。3.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,其特征在于,所述出线孔(5)孔内填有橡胶材料起到密封和保护作用。4.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,其特征在于,所述螺母(16)未拧紧时连接杆(12)呈可转动的状态,螺母(16)拧紧后连接杆(12)呈固定状态。5.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,其特征在于,所述连接杆(12)向上旋转至呈竖直方向时,圆环A(11)的圆心处于试块(21)的中轴线上。6.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置,其特征在于,所述传感器保护装置(18)...
【专利技术属性】
技术研发人员:于洋,丁佳玮,徐倩,刘金泉,刁心宏,耿大新,赵秀绍,郭浩森,晏志禹,
申请(专利权)人:华东交通大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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