[发明专利]爆破动力响应模拟装置

说明书

本发明提供一种爆破动力响应模拟装置，包括围压施加装置、岩样、动力传递装置以及动力发生装置；围压施加装置，其用于对岩样施加围压；岩样，其上开设有爆破试验孔；动力传递装置，其设置在岩样的爆破试验孔中，且在动力传递装置上设置有通孔；以及动力发生装置，其沿孔洞的轴向对动力传递装置施加冲击力；围压施加装置对岩样施加围压，动力发生装置沿轴向对动力传递装置的孔洞施加冲击力，冲击力通过动力传递装置传递给岩样，从而获得岩样受冲击爆破的相应过程。本发明通过流体模拟爆生气体对岩样起裂及裂纹传播的作用，与传统方法相比，提高了准确性，同时避免了试验过程中炸药的使用，大大提高了试验过程的安全性与可操作性。

技术领域

本发明属于岩体爆破开挖的技术领域，具体涉及一种适用于岩体开挖的爆破动力响应模拟装置。

背景技术

钻孔爆破作为一种经济、高效的开挖方式，目前仍广泛应用于国内水电、矿山、交通等工程的深部岩体开挖过程中。爆破作用对岩体的破坏效果直接影响爆破施工的质量及效率,炸药爆炸产生的巨大能量在破碎岩体和抛掷碎块的同时，爆炸应力波不可避免地对保留岩体产生直接损伤及其振动破坏，导致岩体力学性能劣化、强度降低、完整性变差，从而威胁工程的安全稳定,研究爆破的破岩机理及破坏特征对控制爆破施工质量有着重要意义。现有的爆破动力响应模拟装置及方法大多采用使用小剂量炸药在封闭空间进行的方法，存在审批困难，安全性低等缺点，部分不采用炸药的模拟手段则难以体现爆生气体的作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种爆破动力响应模拟装置，该装置无需炸药，即可模拟在爆破时产生的气体对岩样起裂及裂纹传播的作用，简化了试验过程。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种爆破动力响应模拟装置，

包括围压施加装置、岩样、动力传递装置以及动力发生装置；

围压施加装置，其用于对岩样施加围压；

岩样，其上开设有爆破试验孔；

动力传递装置，其设置在岩样的爆破试验孔中，且在动力传递装置上设置有通孔；以及

动力发生装置，其沿孔洞的轴向对动力传递装置施加冲击力；

围压施加装置对岩样施加围压，动力发生装置沿轴向对动力传递装置的孔洞施加冲击力，冲击力通过动力传递装置传递给岩样，从而获得岩样受冲击爆破的相应过程。

进一步地，所述动力传递装置包括设置在岩样轴孔内壁上的环形容置件，环形容置件上具有中心通孔，在所述环形容置件上沿其周向开设有凹槽，所述凹槽与岩样内壁之间形成封闭的空腔，在所述空腔中设置有流体。

进一步地，所述环形容置件与岩样内壁之间还设置有防止流体流失的密封圈。

进一步地，动力发生装置包括用于对环形容置件施加冲击力的冲头，冲头包括锥形段以及与锥形段连接的圆柱形段，圆柱形段的直径大于环形容置件的内径。

进一步地，岩样的爆破试验孔的内径为凹槽内径的2-3倍。

进一步地，流体为与岩样颜色有差异且体积模量不小于2.18GPa的流体。