【技术实现步骤摘要】
一种岩体内部开挖卸荷模拟实验装置及其应用方法
本专利技术涉及一种工程岩体力学参数测试设备，特别是涉及一种岩体内部开挖卸荷模拟实验装置及其应用方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，国家的发展所需要的矿物资源不断增加，加之目前国内大部分矿区浅部资源已接近枯竭，因此深部开采已经成为国内矿山不可避免的趋势。进入深部开采阶段后，需要面对比浅部岩体工程更为复杂的地质情况。随着开采深度的不断增加，原岩应力也不断增大，从而对岩体工程的开挖和支护造成了重要的影响。进行深部岩体开挖时，由于人为开挖活动改变了原有的应力平衡状态。开挖过程中岩体内的弹性应变能得到释放，能量的高速释放导致原岩内原生节理尖端萌生裂隙并进行扩展，从而导致岩体出现宏观破坏带并形成工程垮塌现象。由此可见，岩体快速开挖活动会对深部岩体破裂行为有着重要的影响，岩体开挖极有可能诱发工程灾害，对矿山的安全生产造成严重的威胁进而影响国民经济的发展。目前，利用相似材料模拟岩体卸荷破坏的专利主要有：(1).高地应力柔性加载瞬间卸载试验装置及试验方法(专利申请号:201310331903.3)(2).地下洞室结构面开挖瞬态卸荷...
【技术保护点】
1.一种岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，包括围岩模型和嵌装于其内部的待开挖模块，围岩模型为类岩材料浇筑的长方体，其特征在于：所述围岩模型的底面置于底部垫板上，四侧壁外围设置有侧向加载垫板、顶面设置顶部加载垫板给围岩模型施加侧向和竖向荷载，所述待开挖模块为可热熔成浆液的不规则体，待开挖模块连接有加热装置和浆液抽出装置，通过液体抽出装置将浆液抽出围岩模型外完成对围岩模型的任意形态三维开挖卸荷。
【技术特征摘要】
1.一种岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，包括围岩模型和嵌装于其内部的待开挖模块，围岩模型为类岩材料浇筑的长方体，其特征在于：所述围岩模型的底面置于底部垫板上，四侧壁外围设置有侧向加载垫板、顶面设置顶部加载垫板给围岩模型施加侧向和竖向荷载，所述待开挖模块为可热熔成浆液的不规则体，待开挖模块连接有加热装置和浆液抽出装置，通过液体抽出装置将浆液抽出围岩模型外完成对围岩模型的任意形态三维开挖卸荷。2.根据权利要求1所述的岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，其特征在于：所述围岩模型由类岩材料浇筑而成，它对应所述待开挖模块嵌装位置的底部预留有朝向其底面的圆孔。3.根据权利要求1所述的岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，其特征在于：所述待开挖模块由加热融化的聚酯浆液浇筑而成。4.根据权利要求2所述的岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，其特征在于：所述加热装置包括电热头、电缆和电源，电热头连接于电缆的一端，待开挖模块浇筑时，将电热头嵌于待开挖模型内，电缆的另一端连接电源，电源位于所述围岩模型外。5.根据权利要求4所述的岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，其特征在于：所述浆液抽出装置包括依次连通的输送管、储液箱和空压机，输送管的内端穿过所述底部垫板及围岩模型底部的圆孔伸至待开挖模型的底部边缘处，空压机给储液箱内抽真空。6.根据权利要求5所述的岩体内部开挖卸荷模拟实验装置，其特征在于：所述输送管包括连通的待开挖模块连接段和储液箱连接段，待开挖模块连接段的端部有活塞，活塞的下侧连接有细金属棒作为其支撑件，该管段对应所述底部垫板下侧连接有联动开关，细金属棒的下端连接于联动开关上，通过联动开关实现活塞的上下运动。7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹日红，曹平，林杭，闫放，林奇斌，刘涛影，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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