【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿动力灾害防控，具体涉及一种岩体爆破卸压降能试验与评价方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着经济的高速发展，矿山巷道、隧道、引水隧洞等深部地下工程正以前所未有的速度向深部发展。随着地下工程埋深不断增加，以冲击地压、矿震等为代表的围岩动力灾害问题呈上升趋势。煤矿围岩动力灾害是一种破坏性巨大的工程问题，具有突发性、剧烈性、随机性，给作业人员的人身安全带来较大的威胁。控制煤矿深部开采围岩动力灾害的发生，已经成为目前亟待解决的问题。围岩动力灾害发生的本质在于围岩积聚能量的突然释放，当岩体中聚积的弹性应变能大于岩石耗散的能量时，多余的能量以动能等形式表现出来。
3、爆破卸压是围岩动力灾害防控的常用手段，但是爆破卸压后岩体弱化效果及范围、卸压释能规律尚不明确，从而无法降低煤矿动力灾害发生的风险，因此，对于爆破卸压后的效果进行预评价是必不可少的。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种岩体爆破卸压降能试验与评价方法，本专利技术对岩体开展爆破卸压试验并取芯，进行岩体力学性质测试和岩体动力试验，揭示岩体损伤分布、动力破坏特征和能量释放规律。
2、根据一些实施例，本专利技术提供了岩体爆破卸压降能试验与评价方法，采用如下技术方案：
3、岩体爆破卸压降能试验与评价方法，包括：
4、开展岩体爆破卸压模拟试验，分析不同条件下岩体裂纹的扩展规律；p>
5、在离爆破中心不同距离进行岩体取芯，并制成岩体不同位置的标准岩体试样；
6、对不同位置的标准岩体试样中的部分岩芯进行岩体力学性质测试，明确岩体损伤程度，得到岩体损伤分布情况；
7、对不同位置的标准岩体试样中的剩余岩芯开展岩体动力试验，得到岩体的动力破坏特征、能量释放规律以及碎屑分布情况；
8、基于岩体损伤分布情况、动力破坏特征、能量释放规律以及碎屑分布情况对现场岩体爆破卸压参数设计进行指导。
9、进一步地，所述岩体爆破卸压模拟试验的不同条件为不同炸药量、不同爆破深度以及不同岩石岩性。
10、进一步地，所述在离爆破中心不同距离进行岩体取芯，具体为：
11、取芯位置距离爆破源中心距离为 l，取芯位置距水平方向角度为，沿径向和环向对岩体不同位置进行取样。
12、进一步地，所述明确岩体损伤程度，具体为：
13、通过岩体力学性质测试，获取爆破卸压后不同位置岩体的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量以及泊松比的指标，与未爆破岩体进行对比；
14、建立单轴抗压强度降低率、抗拉强度降低率、弹性模量降低率和泊松比降低率的评价指标，以此评价各区域岩体的损伤程度。
15、进一步地，所述岩体的损伤程度是不同损伤区域岩体动力破坏后各数值和外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的差值与外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的比值的百分数。
16、进一步地，所述岩体动力试验为利用微震监测系统对现场进行监测，统计分析波形的形状、频率以及幅值；
17、其中，将现场扰动波波形设置为岩体动力试验的扰动波，将现场扰动波频率与幅值的平均值设置为岩体动力试验的频率以及幅值。
18、进一步地，所述能量释放规律的确定是建立能量评价指标，评价爆破卸压的效果；
19、其中，所述能量评价指标是能量降低率，所述能量降低率越大，表明爆破卸压效果越好；反之，爆破卸压效果越差。
20、进一步地，所述能量降低率是最外侧未损伤岩体动力破坏时的释放能量和不同损伤区域岩体动力破坏时的释放能量的差值与最外侧未损伤岩体动力破坏时的释放能量的比值的百分数。
21、进一步地，所述碎屑分布情况的确定是建立体积损伤变化率的评价指标，评价爆破卸压的效果；
22、所述体积损伤变化率越大，表明爆破卸压效果越好；反之，爆破卸压效果越差。
23、进一步地，所述体积损伤变化率是不同损伤区域岩体动力破坏后各碎屑体积和外侧未损伤岩体动力破坏后各碎屑体积的差值与外侧未损伤岩体动力破坏后各碎屑体积的比值的百分数。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、本专利技术对岩体开展爆破卸压试验并取芯，进行岩体力学性质测试和岩体动力试验，揭示岩体损伤分布、动力破坏特征和能量释放规律，对爆破卸压后的效果进行预评价，从而对现场岩体爆破卸压参数设计进行指导，能够降低煤矿动力灾害发生风险，保证施工安全。
26、爆破卸压试验的变量为岩石岩性、炸药量以及爆破深度，本专利技术通过考虑岩样的尺寸因素，进而对炸药量以及爆破深度进行合理选择，以达到真实模拟岩体爆破效果。此外，岩爆过程中伴随着剧烈的能量释放以及碎屑的弹射，这是评判岩爆剧烈与否的重要依据。于是建立能量降低率与体积损伤率，来对岩爆试验的卸能效果进行评价。
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1.岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体爆破卸压模拟试验的不同条件为不同炸药量、不同爆破深度以及不同岩石岩性。
3.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述在离爆破中心不同距离进行岩体取芯，具体为：
4.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述明确岩体损伤程度，具体为：
5.如权利要求4所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体的损伤程度是不同损伤区域岩体动力破坏后各数值和外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的差值与外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的比值的百分数。
6.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体动力试验为利用微震监测系统对现场进行监测，统计分析波形的形状、频率以及幅值；
7.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述能量释放规律的确定是建立能量评价指标，评价爆破卸压的效果；
8.如权
9.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述碎屑分布情况的确定是建立体积损伤变化率的评价指标，评价爆破卸压的效果；
10.如权利要求9所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述体积损伤变化率是不同损伤区域岩体动力破坏后各碎屑体积和外侧未损伤岩体动力破坏后各碎屑体积的差值与外侧未损伤岩体动力破坏后各碎屑体积的比值的百分数。
...【技术特征摘要】
1.岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体爆破卸压模拟试验的不同条件为不同炸药量、不同爆破深度以及不同岩石岩性。
3.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述在离爆破中心不同距离进行岩体取芯，具体为：
4.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述明确岩体损伤程度，具体为：
5.如权利要求4所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体的损伤程度是不同损伤区域岩体动力破坏后各数值和外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的差值与外侧未损伤岩体动力破坏后各数值的比值的百分数。
6.如权利要求1所述的岩体爆破卸压降能试验与评价方法，其特征在于，所述岩体动力试验为利用微震监测系统对现场进行监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：江贝，冯前通，高红科，吴文瑞，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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