一種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及巷道爆破開挖技術領域，尤其涉及一種用于模擬深部巷道爆破誘災的 實驗方法。
【背景技術】
[0002] 鉆爆法在井巷工程的施工中起著著舉足輕重的作用，但同時，爆破開挖巷道也會 帶來負面影響。如在鄰近巷道附近爆破開挖新的并行巷道時，由于巷道圍巖中存在原始缺 陷，爆破荷載必然會對鄰近巷道圍巖造成損傷，甚至誘發(fā)沖擊災害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方 法，能夠了解爆破荷載對鄰近巷道圍巖原始裂紋群的影響，便于對鄰近巷道安全距離的確 定以及巷道經(jīng)濟合理的支護提供依據(jù)。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法的實施例采 用如下技術方案：
[0005] -種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法，包括：
[0006] 在試塊的局部位置處開設模擬巷道，并在所述模擬巷道周邊的預定位置處形成預 制裂紋；
[0007] 在所述試塊上位于所述模擬巷道外圍的預定位置處開設炮孔并裝設炸藥；
[0008] 在所述試塊外圍加設圍壓；
[0009] 對所述炸藥進行起爆，在對所述炸藥進行起爆的同時，對所述模擬巷道周邊的損 傷狀況進行動態(tài)采集；
[0010] 對采集的所述模擬巷道周邊的損傷狀況進行分析，獲得所述爆破對所述模擬巷道 周邊損傷的影響數(shù)據(jù)。
[0011] 本發(fā)明提供的一種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法，通過在試塊的局部位 置處開設模擬巷道，并在所述模擬巷道周邊的預定位置處形成預制裂紋，在所述試塊上位 于所述模擬巷道外圍的預定位置處開設炮孔并裝設炸藥，在所述試塊外圍加設圍壓，在對 所述炸藥進行起爆的同時，對所述模擬巷道周邊的損傷狀況進行動態(tài)采集，對采集的所述 模擬巷道周邊的損傷狀況進行分析，能夠獲得所述爆破對所述模擬巷道周邊損傷的影響數(shù) 據(jù)，從而能夠了解爆破荷載對鄰近巷道圍巖原始裂紋群的影響，便于對鄰近巷道安全距離 的確定以及巷道經(jīng)濟合理的支護提供了依據(jù)。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0013] 圖1為本發(fā)明的實施例用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法的流程示意圖；
[0014] 圖2為用于本發(fā)明實驗實施例的試塊結構示意圖；
[0015] 圖3為用于本發(fā)明實驗實施例的另一試塊結構示意圖；
[0016] 圖4為在本發(fā)明實驗實施例中對試塊外圍增加圍壓的示意圖；
[0017]圖5為應用于本發(fā)明實施例的透射式焦散線法的實驗系統(tǒng)結構示意圖；
[0018] 圖6為本發(fā)明一實施例中應變片在模擬巷道外圍布置的結構示意圖；
[0019] 圖7為用于本發(fā)明實驗實施例的又一試塊結構示意圖；
[0020] 圖8a_8d為根據(jù)本發(fā)明一實施例獲得的炮孔與巷道間距不同時的群裂紋擴展圖；
[0021] 圖9a-9b為根據(jù)本發(fā)明一實施例獲得的<和裂紋尖端位移以及速度隨時間的變化 規(guī)律（L=45mm)示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖對本發(fā)明實施例一種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法進行 詳細描述。應當明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有 其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023] 圖1為本發(fā)明的實施例用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法的流程示意圖。參 看圖1所示，本發(fā)明實施例一種用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法，包括步驟：
[0024]S1、在試塊的局部位置處開設模擬巷道，并在所述模擬巷道周邊的預定位置處形 成預制裂紋；
[0025]S2、在所述試塊上位于所述模擬巷道外圍的預定位置處開設炮孔并裝設炸藥；
[0026]S3、在所述試塊外圍加設圍壓；
[0027]S4、對所述炸藥進行起爆，在對所述炸藥進行起爆的同時，對所述模擬巷道周邊的 損傷狀況進行動態(tài)采集；
[0028]S5、對采集的所述模擬巷道周邊的損傷狀況進行分析，獲得所述爆破對所述模擬 巷道周邊損傷的影響數(shù)據(jù)。
[0029] 通過在試塊的局部位置處開設模擬巷道，并在所述模擬巷道周邊的預定位置處形 成預制裂紋，在所述試塊上位于所述模擬巷道外圍的預定位置處開設炮孔并裝設炸藥，在 所述試塊外圍加設圍壓，在對所述炸藥進行起爆的同時，對所述模擬巷道周邊的損傷狀況 進行動態(tài)采集，對采集的所述模擬巷道周邊的損傷狀況進行分析，能夠獲得所述爆破對所 述模擬巷道周邊損傷的影響數(shù)據(jù)，從而能夠了解爆破荷載對鄰近巷道圍巖原始裂紋群的影 響，便于對鄰近巷道安全距離的確定以及巷道經(jīng)濟合理的支護提供了依據(jù)。
[0030] 在前述用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法實施例中，所述試塊可以采用有機 玻璃板來制作，也可以采用人造石板來制作。試塊材料的具體選擇根據(jù)試塊材料本身的特 性并結合對模擬巷道周邊的損傷狀況進行動態(tài)采集所利用的技術手段來綜合確定。
[0031] 有機玻璃板為各向同性的均勻光學非晶體介質(zhì)，具有良好的透光性，且具有較好 的彈性和塑性，是一種理想的光學模型材料。因此，當采用焦散線法對所述模擬巷道周邊的 損傷狀況進行動態(tài)采集時，優(yōu)選采用有機玻璃板作為試塊的材料。
[0032] 圖2為用于本發(fā)明實驗實施例的試塊結構示意圖。參看圖2所示，當采用有機玻 璃板時，所述在試塊的局部位置處開設模擬巷道包括：在尺寸為300mmX300mmX5mm的有 機玻璃板的局部位置處開設模擬巷道10 ;其中，所述模擬巷道10下部為40mmX20mm的半 矩形，上部為半徑20mm的半圓頂。
[0033]人造石是用非天然的混合物制成的，如樹脂、水、鈣粉、玻璃珠、鋁石粉等等加碎石 黏合劑制作而成的。因為人造石表現(xiàn)出比巖石材料要好的均質(zhì)和各向同性，相對巖石材料 實驗較容易，且實驗結果相對較明顯；同時人造石板在物理力學性質(zhì)等許多方面相似。因 此，在利用應變片或聲發(fā)射傳感器對對模擬巷道周邊的損傷狀況進行動態(tài)采集時，優(yōu)選采 用人造石板。
[0034]參看圖2所示，當采用人造石板來制作試塊時，所述在試塊的局部位置處開設模 擬巷道包括：在尺寸為300mmX300mmX6mm的人造石板的局部位置處開設模擬巷道10 ;其 中，所述模擬巷道10下部為40mmX20mm的半矩形，上部為半徑20mm的半圓頂。
[0035] 參看圖2所示，在前述用于模擬深部巷道爆破誘災的實驗方法實施例中，為了模 擬巷道周邊的原始缺陷，在所述模擬巷道10周邊的預定位置處形成預制裂紋30。其中，所 述在所述模擬巷道周邊的預定位置處形成預制裂紋30包括：
[0036] 在所述巷道10的頂部形成預制裂紋，以及在所述巷道的側壁上靠近巷道底部和 肩部的位置處也分別形成預制裂紋；并且，所述預制裂紋自所述巷道周邊朝向遠離所述巷 道10中心的方向延伸。
[0037] 所述預制裂紋設置在巷道周邊應力相對集中的地方，既便于預制裂紋在試塊上的 形成，又有利于在受到爆炸沖擊時發(fā)生較為明顯的應力形變，易于觀察和實驗。
[0038]為了較為真實地模擬巷道周邊原始的裂紋形狀，前述實施例中，所形成的每條預 制裂紋30各自由兩條朝向不同方向彎曲的圓弧連接而成。優(yōu)選地，形成所述預制裂紋30