[发明专利]一种工程爆破扰动物理模型实验装置及实验方法

说明书

本发明提供一种工程爆破扰动物理模型实验装置及实验方法，实验装置包括：基座，基座包括基座底板和基座挡板，基座底板包括滑动部和安装部，滑动部的一个端部连接有竖直向上的基座挡板，基座用于提供支撑；模型堆积台，模型堆积台通过滑动机构设置在基座底板的滑动部处，模型堆积台的背部抵顶在基座挡板上，用于放置爆破实验模型；控制台，控制台位于基座底板的安装部处，用于操作爆破模拟实验。本发明适用于露天开采、公路边坡开挖、水利边坡开挖、隧道开挖等工程施工过程中的爆破扰动对构筑物影响的模拟，可以实现模拟采用不同种类的炸药进行光面爆破、预裂爆破、微差爆破和定性爆破等方法的爆破作业。

技术领域

本发明属于矿山设备技术领域，具体涉及一种工程爆破扰动物理模型实验装置及实验方法。

背景技术

爆破是破岩的重要手段，工程爆破在国民基础设施建设中发挥着不可替代的重要作用。进入21世纪后，在国家发展建设中将面临大量水利、铁路、航道、矿山、机场等基础设施建设项目，爆破这种破岩手段所起到的作用更为突出。

在工程建设中，爆破作业产生振动荷载，并在岩体中以应力波的形式传播，其产生的惯性力不仅增加了岩体的下滑力，而且频繁的震动引起岩体循环加载和卸载疲劳易造成岩体中原有裂隙的进一步扩展，使雨水、地下水易于沿爆破裂隙对岩体进行渗透，加速了岩体风化，降低了结构面的力学强度，滑体的蠕变进程加快，导致结构体沿优势产状失稳滑出或剪出，或诱发较大滑坡，造成较大的经济损失和安全危害。尤其对于存在不稳定滑体的高陡边坡，受爆破振动的影响更为突出。

不同爆破方式及参数产生的震动加速度曲线不同，爆破振动的强度、作用时间、频率等因素对边坡的动态稳定均有影响。现如今爆破振动对边坡稳定性的研究多局限于现场爆破振动速度的监测或者加速度的监测，然后通过监测数据进行爆破振动对岩体结构的损伤破坏分析、边坡的稳定性分析，或者数值模拟计算，以上模拟分析只单纯是在理论上进行相关的研究，但是缺乏示例对以上模拟分析进行进一步的验证。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中针对爆破过程中对岩石的力学影响只单纯的针对理论分析而缺乏实例验证的缺陷，提供一种工程爆破扰动物理模型实验装置和实验方法，将爆破所产生的振动由空压机所产生的空压来进行模拟，可操作性强，便于操作。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工程爆破扰动物理模型实验装置，所述实验装置包括：

基座，所述基座包括基座底板和基座挡板，所述基座底板包括滑动部和安装部，所述滑动部的一个端部连接有竖直向上的基座挡板，基座用于提供支撑；

模型堆积台，所述模型堆积台通过滑动机构设置在基座底板的滑动部处，模型堆积台的背部抵顶在基座挡板上，用于放置爆破实验模型；

控制台，所述控制台位于基座底板的安装部处，用于操作爆破模拟实验。

如上所述工程爆破扰动物理模型实验装置，优选，所述模型堆积台包括：

滑动板，所述滑动板位于模型堆积台的底部，远离基座挡板的滑动板的端部呈开口设置；

缓冲板，靠近基座挡板的滑动板的端部连接有竖直向上的缓冲板；

腹板，所述腹板设有两块，滑动板的两个侧部分别连接有一块竖直向上的腹板，腹板的底部与滑动板连接，腹板的一个侧部与缓冲板连接。

所述滑动机构包括：

上滑动轨，所述上滑动轨位于滑动板的底部并沿基座底板的长度方向设置，沿上滑动轨的长度方向上滑动轨上设置有开口向下的三角形的上滑动凹槽，上滑动凹槽的两个边上分别设有辅助滑动柱，辅助滑动柱沿上滑动轨的长度方向设置；