本发明专利技术公开了一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法，可以模拟深部岩体岩爆状态，获取更加准确的数据，减少动力灾害发生。本实施例的模拟装置，包括前加载器、后加载器、左加载器、右加载器、上加载器和下加载器，前加载器位于岩石模拟试样的前侧，后加载器位于岩石模拟试样的后侧，左加载器位于岩石模拟试样的左侧，右加载器位于岩石模拟试样的右侧，上加载器位于岩石模拟试样的上方，下加载器位于岩石模拟试样的下方。岩石模拟试样的下方。岩石模拟试样的下方。
【技术实现步骤摘要】
一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及一种岩体岩爆的模拟装置，具体来说，涉及一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法。
技术介绍
[0002]深部岩体受到动力开挖扰动后，赋存于岩体内部应力重新分布，能量得到释放，使得岩体开挖面附近由于卸荷作用诱发岩体内部损伤。受到动力扰动后，岩体会进一步诱发动力灾害。因此，有必要进行研发一种测试岩体卸荷诱发围岩动力灾害的模拟装置和测试方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法，可以模拟深部岩体岩爆状态，获取更加准确的数据，减少动力灾害发生。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用以下技术方案：
[0005]一方面，本专利技术实施例提供一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，包括前加载器、后加载器、左加载器、右加载器、上加载器和下加载器，前加载器位于岩石模拟试样的前侧，后加载器位于岩石模拟试样的后侧，左加载器位于岩石模拟试样的左侧，右加载器位于岩石模拟试样的右侧，上加载器位于岩石模拟试样的上方，下加载器位于岩石模拟试样的下方。
[0006]优选的，所述前加载器包括前液压千斤顶和前承载端，所述前液压千斤顶和前承载端固定连接，前承载端朝向岩石模拟试样；所述后加载器包括后液压千斤顶和后承载端，所述后液压千斤顶和后承载端固定连接，后承载端朝向岩石模拟试样；所述左加载器包括左液压千斤顶和左承载端，所述左液压千斤顶和左承载端固定连接，左承载端朝向岩石模拟试样；所述右加载器包括右液压千斤顶和右承载端，所述右液压千斤顶和右承载端固定连接，右承载端朝向岩石模拟试样；所述下加载器包括下液压千斤顶、下承载端和底部固定端，所述下液压千斤顶和下承载端固定连接，下承载端朝向岩石模拟试样，底部固定端和下液压千斤顶固定连接。
[0007]优选的，所述前承载端、后承载端、左承载端、右承载端和下承载端分别设有声发射输线孔。
[0008]优选的，所述下加载器的下承载端和岩石模拟试样底端适配。
[0009]优选的，所述上加载器包括波形发射器、连接杆、弹簧、上承载端、上液压千斤顶和压力传递环，波形发射器和连接杆的顶端固定连接，连接杆底端与上承载端固定连接，环形固定台套在上承载端上，上承载端的底面朝向岩石模拟试样；弹簧套装在连接杆上，弹簧的一端和上承载端相抵，弹簧的另一端和压力传递环相抵；上液压千斤顶与压力传递环固定连接；上承载端设有声发射输线孔。
[0010]另一方面，本专利技术实施例还提供一种深部岩体岩爆动力灾害的测试方法，所述方
法包括以下步骤：
[0011]S10安装下加载器：首先用固定螺母将底部固定端固定在水泥地上，然后将声发射探头通过下加载器的下承载端的声发射输线孔安装在岩石模拟试样上，声发射探头凸出的部分与声发射输线孔的凹型部分相适配，将下液压千斤顶通过固定螺母固定在底部固定端上；
[0012]S20对岩石模拟试样施加荷载：将声发射探头安装在岩石模拟试样上后，再将岩石模拟试样放置在下加载器的下承载端11上；将六根连接声发射探头的线分别通过前加载器、后加载器、左加载器、右加载器、上加载器和下加载器上的声发射输线孔输出，与外部声发射信号接收端连结；然后通过下加载器给岩石模拟试样施加预设的垂直压力，下加载器在上移过程，岩石模拟试样在下加载器与上承载端相互作用产生垂直压力；待垂直压力荷载稳定后，通过左加载器和右侧加载器对岩石模拟试样施加侧向压力荷载；待施加的侧向压力荷载稳定后，利用前加载器和后加载器对岩石模拟试样施加水平轴向压力荷载；
[0013]S30调试压力荷载：调试不同加载方向上的下加载器、前加载器、后加载器、左加载器、右加载器，使得下加载器、前加载器、后加载器、左加载器、右加载器的压力表分别达到预设值；
[0014]S40进行测试：包括进行卸载测试：通过控制前加载器内的液压卸载速度，对岩石模拟试样进行卸载负荷，卸载负荷过程中，利用声发射信号接收端记录岩石模拟试样破坏产生的声发射信号。
[0015]优选的，所述S40还包括调控能量供应速率：通过调整弹簧的刚度及上液压千斤顶的加载速率，对上承载端进行再次加载，上液压千斤顶将荷载依次通过压力传递环、弹簧和上承载端传递到岩石模拟试样，通过声发射信号接收端接收的信号分析不同刚度和不同加载速率时岩石模拟试样内部破坏时产生的声发射规律，以分析能量供应速率对岩石动力灾害的影响。
[0016]优选的，所述S40还包括动力扰动测试：通过波形发射器产生不同频次、不同波形和不同波幅的波，所述波通过连接杆对岩石模拟试样施加动力扰动荷载，通过接收到的声发射信号获取岩石模拟试样内部破坏时产生的声发射信号规律，以得到波的加载频次、波幅和波形对动力灾害的影响。
[0017]与现有技术相比，本专利技术实施例提供了一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法，可以模拟深部岩体岩爆状态，获取更加准确的数据，减少动力灾害发生。本专利技术实施例通过设置前加载器、后加载器、左加载器、右加载器、上加载器和下加载器，实现对深部岩体岩爆动力灾害的模拟，获得相关数据。在这些加载器上设有声发射输线孔，声发射探头安装在岩石模拟试样的不同方向后，声发射探头的连接线通过不同方向加载器的声发射输线孔输出后，与声发射信号接收端连接，获取岩石模拟试样在各个方向的声发射信号传播规律数据。根据声发射信号规律数据，获取深部岩体岩爆动力灾害相关数据本实施例研究深部岩体。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例的模拟装置的正视图；
[0019]图2是本专利技术实施例的模拟装置的左视图；
[0020]图3是本专利技术实施例的模拟装置中岩石模拟试样和加载器的位置示意图。
[0021]图中有：波形发射器1、连接杆2、上加载器3、弹簧4、上承载端5、左加载器6、左液压千斤顶7、左承载端8、声发射输线孔9、右加载器10、下加载器11、固定螺母12、底部固定端13、前加载器14、后加载器15、岩石模拟试样16、环形固定台17、上液压千斤顶18、压力传递环19。
具体实施方式
[0022]下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细的说明。
[0023]如图1至图3所示，本专利技术实施例的一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，包括前加载器14、后加载器15、左加载器6、右加载器10、上加载器3和下加载器11。前加载器位于岩石模拟试样16的前侧，后加载器位于岩石模拟试样16的后侧，左加载器位于岩石模拟试样16的左侧，右加载器位于岩石模拟试样16的右侧，上加载器位于岩石模拟试样16的上方，下加载器位于岩石模拟试样16的下方。
[0024]上述实施例中，通过设置前加载器14、后加载器15、左加载器6、右加载器10、上加载器和下加载器，实现对深部岩体岩爆动力灾害的模拟，获得相关数据。在这些加载器上设有声发射输线孔9，声发射探头安装在岩石模拟试样16的不同方向后，声发射探头的连接线通过不同方向加载器的声发射输线孔9输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，其特征在于，包括前加载器(14)、后加载器(15)、左加载器(6)、右加载器(10)、上加载器(3)和下加载器(11)，前加载器位于岩石模拟试样(16)的前侧，后加载器位于岩石模拟试样(16)的后侧，左加载器位于岩石模拟试样(16)的左侧，右加载器位于岩石模拟试样(16)的右侧，上加载器位于岩石模拟试样(16)的上方，下加载器位于岩石模拟试样(16)的下方。2.按照权利要求1所述的深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，其特征在于，所述前加载器(14)包括前液压千斤顶和前承载端，所述前液压千斤顶和前承载端固定连接，前承载端朝向岩石模拟试样(16)；所述后加载器(15)包括后液压千斤顶和后承载端，所述后液压千斤顶和后承载端固定连接，后承载端朝向岩石模拟试样(16)；所述左加载器(6)包括左液压千斤顶和左承载端，所述左液压千斤顶和左承载端固定连接，左承载端朝向岩石模拟试样(16)；所述右加载器(10)包括右液压千斤顶和右承载端，所述右液压千斤顶和右承载端固定连接，右承载端朝向岩石模拟试样(16)；所述下加载器(11)包括下液压千斤顶、下承载端和底部固定端(13)，所述下液压千斤顶和下承载端固定连接，下承载端朝向岩石模拟试样(16)，底部固定端(13)和下液压千斤顶固定连接。3.按照权利要求2所述的深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，其特征在于，所述前承载端、后承载端、左承载端、右承载端和下承载端分别设有声发射输线孔(9)。4.按照权利要求1所述的深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，其特征在于，所述下加载器(11)的下承载端和岩石模拟试样(16)底端适配。5.按照权利要求1所述的深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置，其特征在于，所述上加载器(3)包括波形发射器(1)、连接杆(2)、弹簧(4)、上承载端(5)、上液压千斤顶(18)和压力传递环(19)，波形发射器(1)和连接杆(2)的顶端固定连接，连接杆(2)底端与上承载端(5)固定连接，环形固定台(17)套在上承载端(5)上，上承载端(5)的底面朝向岩石模拟试样(16)；弹簧(4)套装在连接杆(2)上，弹簧(4)的一端和上承载端(5)相抵，弹簧(4)的另一端和压力传递环(19)相抵；上液压千斤顶(18)与压力传递环(19)固定连接；上承载端(5)设有声发射输线孔(9)。6.一种深部岩体岩爆动力灾害的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S10安装下加载器：首先用固定螺母(12)将底部固定端(13)固定在水泥地上，然后将声发射探头通过下加载器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢理想，陈超，金家万，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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