CN205719807U - 用于模拟岩石爆裂的试验装置 - Google Patents
用于模拟岩石爆裂的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205719807U CN205719807U CN201620645263.2U CN201620645263U CN205719807U CN 205719807 U CN205719807 U CN 205719807U CN 201620645263 U CN201620645263 U CN 201620645263U CN 205719807 U CN205719807 U CN 205719807U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- loading
- cushion block
- assay device
- load cylinder
- test specimen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,包括试件、加载底座、加载盖、下加载油缸、下加载垫块、上加载垫块、反力钢绞线、强力弹簧、弹簧垫板、上加载油缸、加载框架和油源;本实用新型利用柔性反力钢绞线和强力弹簧组合加载系统特殊的变形特征,在试件破坏时对试件进行迅速补充加载,在获得更大的刚度和荷载条件的同时具有较大反力的优点,满足了岩石爆裂的发生条件,能够真正实现对试件迅速补充加载。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程技术领域,具体涉及一种适用于室内研究冲击地压发生时岩石爆裂过程模拟试验装置。
背景技术
冲击地压是岩石工程中围岩体的突然破坏,并伴随着岩体中应变能的突然释放,是一种岩石破裂过程失稳现象。往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡,已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。
研究冲击地压发生规律,不仅要通过理论分析、现场观测,更要通过模拟实验来探索其本质规律。而根据现理论分析认为,在室内模拟岩石爆裂现象,关键问题在于煤、岩试件受到爆裂破坏的过程中围压很难继续保持,也就是存在“支承效应”问题。通过合理的加载方式,实现迅速补充加载的岩石爆裂实验室模拟,一直以来都是岩体工程领域探索的前沿课题之一。
为了实现对试件迅速补充加载,有学者提出了钢绞线加载系统和弹簧加载系统。但是弹簧加载系统存在加载刚度和荷载有限的缺点,而钢绞线加载系统虽然加载刚度和荷载提高了,但由于钢绞线材料限制,回弹效果有限,限制了其补充加载的效果。因此目前没有设备能够真正实现对试件迅速补充加载。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种可以使煤、岩试件承受一定荷载爆裂后能够及时得到补充加载的模拟试验装置。
为实现上述目的,本实用新型可采用下述技术方案:
一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于:包括试件、加载底座、加载盖、下加载油缸、下加载垫块、上加载垫块、反力钢绞线、强力弹簧、弹簧垫板、上加载油缸、加载框架和油源;
所述的试件,为正方块形状;
所述的加载底座,左右两端各有一排相间排列的通孔,通孔下部有圆柱型凹槽;
所述的加载盖,为上下大小不同的长方体凸台形状,其左右两端各有一排相间排列的通孔;
所述的下加载油缸,与油源相连;
所述的下加载垫块,为长方体形状,其上部开有正方形凹槽;
所述的上加载垫块,为长方体形状,其下部开有正方形凹槽;
所述的反力钢绞线,共有两排,其中任意一条的一端通过螺栓固定在加载底座上,另一端通过螺栓固定在加载盖上;
所述的弹簧垫板,为长方板形状,其一面有若干相间排列的圆形凹槽,其作用是限定强力弹簧的位置;
所述的上加载油缸,与油源相连;
所述的加载框架,包括支撑板和支撑柱;支撑板为长方板形状;支撑柱上下两端分别固定于支撑板上。
在上述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,所述的试件上下端分别放置于上加载垫块和下加载垫块的凹槽中。
在上述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,所述的下加载油缸下端支撑在加载底座上,上端与下加载垫块贴合接触,并对其施加压力。
在上述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,所述的强力弹簧两端分别放置于弹簧垫板的凹槽中。
在上述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,所述的上加载油缸上端支撑在加载框架的支撑板上,下端对弹簧垫板施加压力。
在上述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置,包括应力传感器和位移传感器。
本实用新型的原理和优点是:
地下工程围岩的破坏问题可以近似认为是轴对称问题,因此,取其一部分(即本实用新型所述正方体试件)进行试验即可反映围岩整体的性质。
根据目前研究认为,试件破坏迅速并产生一定的位移,普通试验机加载速度有限;本实用新型通过多根反力钢绞与强力弹簧代替普通试验机的立柱对试件施加反力,试件破坏时利用反力钢绞线的瞬间收缩和强力弹簧的瞬间回弹,对试件进行破坏能量的迅速补充,满足了岩石爆裂的发生条件;相对于单纯反力钢绞线和单纯弹簧加载系统,本实用新型采用的反力钢绞线和强力弹簧组合加载系统,可以在获得更大的刚度和荷载条件的同时具有较大反力的优点,能够真正实现对试件叙述补充加载。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明:
图1是一种用于模拟岩石爆裂的试验装置的立体结构图;
图2是一种用于模拟岩石爆裂的试验装置的立体剖视结构图。
图中,1、试件;2、加载底座;3、加载盖;4、下加载油缸;5、下加载垫块;6、上加载垫块;7、反力钢绞线;8、强力弹簧;9、弹簧垫板,10、上加载油缸,11、加载框架。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1至图2所示,本用于模拟岩石爆裂的试验装置,包括试件1、加载底座2、加载盖3、下加载油缸4、下加载垫块5、上加载垫块6、反力钢绞线7、强力弹簧8、弹簧垫板9、上加载油缸10、加载框架11和油源。
所述的试件1,为正方块形状。
所述的加载底座2,左右两端各有一排相间排列的通孔,通孔下部有圆柱型凹槽。
所述的加载盖3,为上下大小不同的长方体凸台形状,其左右两端各有一排相间排列的通孔。
所述的下加载油缸4,与油源相连。
所述的下加载垫块5,为长方体形状,其上部开有正方形凹槽。
所述的上加载垫块6,为长方体形状,其下部开有正方形凹槽。
所述的反力钢绞线7,共有两排,其中任意一条的一端通过螺栓固定在加载底座2上,另一端通过螺栓固定在加载盖3上。
所述的弹簧垫板9,为长方板形状,其一面有若干相间排列的圆形凹槽,其作用是限定强力弹簧的位置。
所述的上加载油缸10,与油源相连。
所述的加载框架11,包括支撑板和支撑柱;支撑板为长方板形状;支撑柱上下两端分别固定于支撑板上。
所述的试件1上下端分别放置于上加载垫块5和下加载垫块6的凹槽中。
所述的下加载油缸4下端支撑在加载底座2上,上端与下加载垫块5贴合接触,并对其施加压力。
所述的强力弹簧8两端分别放置于弹簧垫板9的凹槽中。
所述的上加载油缸10上端支撑在加载框架11的支撑板上,下端对弹簧垫板9施加压力。
本装置较好的避免了常规刚性加压对荷载造成支撑效应的影响,故较逼真的模拟了岩石爆裂的破坏情况。
本文中所描述的具体实施例,只是本实用新型较优选的具体的实施方式的一种,本实用新型所属技术领域的技术人员对本实用新型对所描述的具体实施方式进行的通常变化或替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于:包括试件、加载底座、加载盖、下加载油缸、下加载垫块、上加载垫块、反力钢绞线、强力弹簧、弹簧垫板、上加载油缸、加载框架和油源;
所述的试件,为正方块形状;
所述的加载底座,左右两端各有一排相间排列的通孔,通孔下部有圆柱型凹槽;
所述的加载盖,为上下大小不同的长方体凸台形状,其左右两端各有一排相间排列的通孔;
所述的下加载油缸,与油源相连;
所述的下加载垫块,为长方体形状,其上部开有正方形凹槽;
所述的上加载垫块,为长方体形状,其下部开有正方形凹槽;
所述的反力钢绞线,共有两排,其中任意一条的一端通过螺栓固定在加载底座上,另一端通过螺栓固定在加载盖上;
所述的弹簧垫板,为长方板形状,其一面有若干相间排列的圆形凹槽;
所述的上加载油缸,与油源相连;
所述的加载框架,包括支撑板和支撑柱;支撑板为长方板形状;支撑柱上下两端分别固定于支撑板上。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于,所述的试件上下端分别放置于上加载垫块和下加载垫块的凹槽中。
3.根据权利要求1所述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于,所述的下加载油缸下端支撑在加载底座上,上端与下加载垫块贴合接触,并对其施加压力。
4.根据权利要求1所述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于,所述的强力弹簧两端分别放置于弹簧垫板的凹槽中。
5.根据权利要求1所述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于,所述的上加载油缸上端支撑在加载框架的支撑板上,下端对弹簧垫板施加压力。
6.根据权利要求1所述的一种用于模拟岩石爆裂的试验装置, 其特征在于,包括应力传感器和位移传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620645263.2U CN205719807U (zh) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 用于模拟岩石爆裂的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620645263.2U CN205719807U (zh) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 用于模拟岩石爆裂的试验装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN205719807U true CN205719807U (zh) | 2016-11-23 |
Family
ID=57317011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201620645263.2U Expired - Fee Related CN205719807U (zh) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 用于模拟岩石爆裂的试验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN205719807U (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107655762A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-02-02 | 安徽理工大学 | 一种组合煤岩冲击倾向性试验模拟装置及方法 |
CN108562478A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-21 | 江苏大学 | 一种混凝土受压载荷试验装置 |
CN110031321A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-19 | 山东科技大学 | 一种动静载叠加式岩石力学试验机及试验方法 |
CN111855441A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-30 | 福州大学 | 恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置及其应用方法 |
CN113984535A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 中国矿业大学 | 一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法 |
CN114002070A (zh) * | 2021-09-26 | 2022-02-01 | 中国矿业大学 | 一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置 |
WO2022188206A1 (zh) * | 2021-03-06 | 2022-09-15 | 山东科技大学 | 基于变形可控承压环的变刚度岩石力学试验系统及试验方法 |
US11499897B2 (en) | 2021-03-06 | 2022-11-15 | Shandong University Of Science And Technology | Deformation controllable compression ring-based mechanical test system for rocks with variable stiffness and test method thereof |
-
2016
- 2016-06-27 CN CN201620645263.2U patent/CN205719807U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107655762A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-02-02 | 安徽理工大学 | 一种组合煤岩冲击倾向性试验模拟装置及方法 |
CN108562478A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-21 | 江苏大学 | 一种混凝土受压载荷试验装置 |
CN108562478B (zh) * | 2018-03-21 | 2020-06-09 | 江苏大学 | 一种混凝土受压载荷试验装置 |
CN110031321A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-19 | 山东科技大学 | 一种动静载叠加式岩石力学试验机及试验方法 |
CN110031321B (zh) * | 2019-04-12 | 2020-07-07 | 山东科技大学 | 一种动静载叠加式岩石力学试验机及试验方法 |
CN111855441A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-30 | 福州大学 | 恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置及其应用方法 |
US11499897B2 (en) | 2021-03-06 | 2022-11-15 | Shandong University Of Science And Technology | Deformation controllable compression ring-based mechanical test system for rocks with variable stiffness and test method thereof |
WO2022188206A1 (zh) * | 2021-03-06 | 2022-09-15 | 山东科技大学 | 基于变形可控承压环的变刚度岩石力学试验系统及试验方法 |
CN114002070A (zh) * | 2021-09-26 | 2022-02-01 | 中国矿业大学 | 一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置 |
CN114002070B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-08-25 | 中国矿业大学 | 一种断层活化诱发岩爆和冲击地压的实验方法及装置 |
CN113984535A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 中国矿业大学 | 一种深部岩体岩爆动力灾害的模拟装置及测试方法 |
JP7236187B1 (ja) | 2021-10-28 | 2023-03-09 | 中国砿業大学 | 深部岩体山はね動的災害の模擬装置及び試験方法 |
JP2023066398A (ja) * | 2021-10-28 | 2023-05-15 | 中国砿業大学 | 深部岩体山はね動的災害の模擬装置及び試験方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205719807U (zh) | 用于模拟岩石爆裂的试验装置 | |
CN205749163U (zh) | 岩石爆裂单轴模拟试验装置 | |
CN104390859B (zh) | 三向刚性加载冲击地压真三轴模拟试验装置 | |
CN204405454U (zh) | 冲击地压真三轴模拟试验装置 | |
CN106290787B (zh) | 用于模拟岩爆实验的试件盒装置及加载装置 | |
CN105865907B (zh) | 一种用于动力扰动型岩爆模拟的真三轴试验夹具 | |
CN102607955B (zh) | 裂隙岩体双轴压缩试验装置 | |
CN110031321B (zh) | 一种动静载叠加式岩石力学试验机及试验方法 | |
CN103471942B (zh) | 冲击地压单轴模拟试验系统及其应用方法 | |
CN111238950A (zh) | 一种岩石围压装置 | |
CN106769512A (zh) | 用于模拟底板突水的非均匀加载试验装置 | |
CN111719599B (zh) | 一种多层滑带滑坡-抗滑桩模型试验系统及方法 | |
CN106248508A (zh) | 模拟应变岩爆的实验方法 | |
JPWO2018052132A1 (ja) | 3軸動的試験機 | |
CN103207114A (zh) | 三向刚性加载岩石真三轴仪 | |
CN106017842A (zh) | 构造应力影响下锚杆受冲击破坏模拟试验装置 | |
CN203117046U (zh) | 一种三向刚性加载岩石真三轴仪 | |
CN108398330A (zh) | 矿柱支撑系统动载稳定性试验系统及试验方法 | |
CN103471928B (zh) | 深埋隧洞岩爆简易模拟试验系统 | |
CN107830980B (zh) | 一种空心变截面单向剪切模型箱 | |
CN203290532U (zh) | 防冲击矿震凳子 | |
CN203455238U (zh) | 深埋隧洞岩爆简易模拟试验系统 | |
CN105220716B (zh) | 半面桩小比例模型竖向抗压、抗拔试验多用加载台架 | |
CN207516180U (zh) | 一种压剪复合加载装置 | |
CN207689095U (zh) | 一种新型偏压隧道振动台模拟系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161123 Termination date: 20170627 |