[发明专利]一种深部岩爆过程模型实验方法

摘要

一种深部岩爆过程模型实验方法，属于深部矿井工程岩爆灾害模型实验研究领域。岩爆是深部矿井工程中非常危险的一种工程灾害。由于其深部特有的力学特征和岩体特征以及地热、人为扰动等因素，加上目前人类进入深部岩体的规律研究的时间不久，所以对其规律认识尚浅，还没能在实验室内模拟成功岩爆现象。因此实验室内模拟试验深部岩体的岩爆是十分重要的课题。本发明采用对模拟岩爆单元体做真三轴加载，单面卸载，并在卸荷、加荷两个方面对岩体试件进行岩爆试验的方法，实现了实验室内岩爆模型实验成功并积累了一定的试验成果。本发明对了解掌握深部岩体规律和对工程设计都有重要意义。

主权项

1、一种深部岩爆过程模型实验方法，包括：取得拟试验处岩体岩样并制作模型试件，获得该岩体基本参数如：单轴抗压强度、长期抗压强度，弹性模量、泊松比等，设定三轴实验载荷应力值，根据该设定应力值对模型试件施加载荷，纪录并分析有关数据得出相应结果；其特征是：(1)根据拟试验处岩体岩爆结构体设定其长度、宽度、厚度尺寸以及试件放置方向，将模型试件制作成长方体；(2)按照拟试验处岩体深度由浅到深分级测定、计算各级深度岩体的岩爆结构体处在没有临空面和有一个临空面两种情况下的三向应力值，再依据上述分级应力值根据相似性理论设定对应级别的三向卸荷实验载荷应力值和加荷实验载荷应力值；(3)对模型试件六面施加真三轴载荷至(2)中设定的第一级卸荷实验应力值；(4)保持该应力状态直至模型试件在所受载荷不变的条件下，应变速率小于等于0.01/s；(5)模拟实际工程卸荷时间撤掉主应力六面载荷中的一面载荷，使试件该面成为临空面；并且，A：做卸荷实验：即保持(5)中所述一面卸荷后的其他五面的载荷现状不变，直至发生岩爆或者确定不会发生岩爆；或者，B：做加荷实验：在未撤掉载荷中，增加一面载荷应力值至下一级一级加荷实验应力值，增加、减小或保持另一向载荷应力值到相对应级别；然后保持该应力状态直至发生岩爆或者确定不会发生岩爆；(6)如果未发生岩爆，则在下一级设定卸荷或加荷实验载荷应力值上重复(3)、(4)、(5)步骤，直至发生岩爆或者确定不会发生岩爆。