一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置制造方法及图纸

一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置，其特征在于：所述的实验装置包括模型（1），模型（1）包括下盘（2）、上盘（21）、断层面（3）；断层面（3）上铺撒有云母粉和粗砂，断面层的底部放置有能试验时抽出的充填体（4），右侧放置有可变形体（5），在充填体（4）上沿断层面（3）和可变形体（5）铺设上盘（21）；在下盘（2）中开挖有巷道（6），在可变形体（5）的外侧和下盘（2）的外侧设有竖压板（8），竖压板与横向液压装置（7）相连；在下盘（2）的上部安装有横压板（10），横压板（10）连接有竖向液压装置（9），在上盘（21）的上部安装有加载板（15），加载板（15）上安装有动态加载装置。本发明专利技术方法、装置简单，仿真性好。真性好。真性好。

【技术实现步骤摘要】
一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种矿山安全技术，尤其是一种安全实验方法，具体地说是一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置。

技术介绍

[0002]冲击地压是煤矿中巷道或工作面突然发生剧烈破坏、造成巷道或工作面变形和损毁的动力灾害。岩爆是地下空间、深埋隧道等岩石巷道发生剧烈破坏的动力灾害。冲击地压对我国煤炭资源的安全开采造成严重威胁。随着开采深度的增大、采空区面积的增大、地质条件的复杂多变性，冲击地压灾害已成为威胁煤炭深部采矿安全和制约煤炭工业可持续发展的主要灾害类型。由于采矿活动引起断层突然相对错动而猛烈释放能量的矿震现象。在我国金属矿山甚至川藏公路二郎山隧道、秦岭铁路隧道、川藏铁路等工程中均有严重岩爆发生。
[0003]断层在地质中最为常见，断层活化诱发岩爆和冲击地压也愈发频繁。断层活化型冲击地压的破坏形式主要为煤岩体强烈震动、重型设备移动、底板瞬间底鼓、煤帮破坏及锚网索断裂。冲击力源上，以断层活化运动时形成震动应力波为主体（矿震动载），附加煤体中集中静载应力。其能量释放主体是断层运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法，其特征在于：包括以下步骤：1）根据井下实际地质条件、巷道尺寸和相似理论搭建模型（1），模型（1）包括下盘（2）、上盘（21）、断层面（3）；将下盘（2）铺好后，在断层面（3）上铺撒云母粉后，再用粗砂模拟断层面（3），随后底部放置充填体（4），右侧放置可变形体（5），在充填体（4）上沿断层面（3）和可变形体（5）铺设上盘（21）；2）利用横向液压装置（7）和竖压板（8）对模型（1）施加水平载荷，利用竖向液压装置（9）和横压板（10）对下盘（2）施加竖直方向载荷，利用液压装置（11）带动压板（12）压缩弹簧（14），弹簧（14）挤压加载板（15）对上盘（21）施加竖直载荷；3）开挖巷道（6）并进行支护；4）将充填体（4）抽出，为上盘（21）留出向下滑移的空间；5）通过压板（12）中的孔（121），对加载板（15）施加动载荷（16），迫使上盘（21）沿断层面（3）活化并滑移，由变形体（5）的压缩变形提供上盘（21）在水平方向上滑移的空间；施加动载荷（16）过程中，通过弹簧（14）的伸缩对加载板（15）进行动态跟随加载，使上盘（21）在动载荷（16）作用后有少量位移的短暂时间内，仍然有外部载荷的作用，随后通过动态液压装置（11）补充弹簧（14）伸缩而减小的载荷；上盘（21）在断层面（3）上产生动应力（17），动应力（17）传播至巷道（6），使巷道（6）产生震动；6）在加载板（15）上放置加速度传感器，在巷道（6）中放置加速度传感器，模型（1）内部放置压力盒、应变砖，模型（1）表面安装声发射传感器，采集动载荷施加过程中的力学和声发射响应信息；7）逐级提高动载荷（16）的强度，来间接改变动应力（17）的强度，重复步骤5，直至巷道发生冲击破坏。2.根据权利要求1所述的断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法，其特征在于：所述弹簧（14）安装在轴（13）上，轴（13）固定在加载板（15）上根据权利要求1所述的断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法，其特征在于：所述动载荷（16）通过落锤、霍普金森压杆或动态液压装置带动锤头，通过压板（12）中的孔（121），对加载板（15）施加动载荷（16）；动态液压装置可施加不同波形的动载。3.根据权利要求1所述的断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法，其特征在于：所述可变形体（5）强度大于步骤2）施加的水平载荷，并在步骤5中动载荷（16）的作...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹安业，王桂峰，李庚，窦林名，巩思园，蔡武，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：