WO2020087715A1 - 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 - Google Patents
一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020087715A1 WO2020087715A1 PCT/CN2018/123287 CN2018123287W WO2020087715A1 WO 2020087715 A1 WO2020087715 A1 WO 2020087715A1 CN 2018123287 W CN2018123287 W CN 2018123287W WO 2020087715 A1 WO2020087715 A1 WO 2020087715A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- lateral pressure
- rock mass
- rock
- axial
- mining
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0019—Compressive
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/003—Generation of the force
- G01N2203/0042—Pneumatic or hydraulic means
- G01N2203/0048—Hydraulic means
Definitions
- the present invention relates to the technical field of rock mechanics testing devices, and in particular to a testing device for simulating progressive failure of rock masses under mining conditions and a method of testing using the device.
- An experimental device for simulating progressive failure of mining rock masses including a flexible loading device and a lateral pressure conversion device;
- the flexible loading device includes a passive bearing cylinder, an axial pressure plate, an axial pressure sensor, and an axial displacement The sensor; an axial pressure sensor is provided on the upper end of the passive bearing cylinder, an axial displacement sensor is installed on the side of the passive bearing cylinder, and an axial pressure plate is provided on the lower end of the passive bearing cylinder;
- the side pressure conversion The device includes a fixing frame, a fixing plate, a triangular block combination, a lateral pressure plate, a lateral pressure sensor and an industrial camera;
- the fixing frame is arranged above the passive bearing cylinder, and the fixing frame and the upper part of the rock mechanics testing machine are under pressure
- the column is connected;
- the fixed plate is arranged under the rock body test piece, the lower surface of the fixed plate is connected to the loading cylinder of the rock mechanics testing machine;
- the triangular block assembly includes a fixed triangular block
- the triangular block assembly is provided between the fixing frame and the fixing plate, the rock sample is placed between the axial pressure plate and the fixing plate, on the left and right of the rock sample
- a triangle block combination is provided on the side and the rear side, respectively.
- the inclined surfaces of the sliding triangular block and the fixed triangular block are attached to each other, and the inclination angle of the inclined surface is smaller than the maximum static friction angle between the inclined surfaces; the lateral side of the sliding triangular block is provided with a lateral pressure sensor and Lateral pressure plate.
- the lateral pressure sensor and the lateral pressure plate are connected by rolling steel balls; the lateral pressure plate is made of a high-strength transparent material.
- a plurality of mounting slots for industrial cameras are provided on the lateral pressure-bearing plate, and the mounting cameras are provided in the mounting slots.
- a plurality of passive bearing oil cylinders are provided above the rock sample; the oil inlet valve controls the content of hydraulic oil in the passive bearing oil cylinder, and the oil inlet valve is closed after being filled with hydraulic oil.
- a test method using a test device simulating progressive failure of mining rock masses includes the following steps:
- the lateral pressure conversion device realizes the conversion of the axial load into the lateral pressure through the combination of triangular blocks, and since the lateral pressure is realized by the axial pressure conversion, the lateral pressure and the shaft are realized Simultaneous application of pressure, lateral pressure and axial pressure are applied in conjunction with the test equipment, which better simulates the real stress state of the rock mass and further improves the reliability of laboratory rock mechanics tests.
- the test device for simulating progressive failure of mining rock mass can realize the direct improvement of the existing rock mechanics testing machine, save the manufacturing cost of the testing machine, and enable the ordinary uniaxial testing machine to achieve axial and lateral Loading in two directions; and the mechanical transmission structure is stable, ensuring the smooth transmission of pressure, and thus ensuring the accuracy of the test.
- the lateral pressure plate is made of high-strength transparent material, and the destruction form of the rock specimen during the test is recorded by installing an industrial camera, so that the visual monitoring of the pressure surface side of the rock specimen is realized .
- the device has the advantages of simple structure, easy installation and disassembly, low manufacturing cost, matching with the existing test equipment, saving test cost and the like.
- FIG. 1 is a schematic structural view of a test device for simulating progressive failure of mining rock masses
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional structural view of a test device for simulating progressive failure of mining rock masses;
- FIG. 3 is a schematic diagram of the evolution of the axial stress of the rock specimen during the loading process;
- the present invention provides a test device and test method for simulating progressive failure of mining rock masses.
- the specific implementation manner is as follows.
- a test device for simulating progressive failure of mining rock masses specifically includes a flexible loading device 1 and a lateral pressure conversion device 2.
- the flexible loading device 1 is used to achieve axial non-uniform force loading in different areas of the test piece, and the flexible loading of the rock test piece 4 is realized by using multiple passive bearing oil cylinders; the lateral pressure conversion device 2 is combined by a triangular block to make The uniaxial testing machine realized the conversion of axial load and lateral pressure.
- the flexible loading device 2 specifically includes a passive bearing cylinder 11, an axial pressure plate 12, an axial pressure sensor 14, and an axial displacement sensor 15.
- a plurality of passive bearing oil cylinders 11 are provided above the rock mass test piece 4, and the passive bearing oil cylinders 11 control the expansion and contraction of the passive bearing oil cylinders 11 through the oil inlet valve 13.
- the upper end of the passive bearing cylinder 11 is provided with an axial pressure sensor 14, and an axial displacement sensor 15 is installed on the side of the passive bearing cylinder 11 for real-time monitoring of axial pressure load and axial displacement.
- the lower end of the passive bearing cylinder 11 is provided with an axial pressure plate 12, which corresponds to the number of passive bearing cylinders 11, and the axial load plate 12 applies an axial load to the rock mass test piece.
- a plurality of passive load-bearing oil cylinders 11 are provided above the rock mass test piece 4, an oil inlet valve 13 controls the content of hydraulic oil in the passive load-bearing oil cylinder 11, and the oil inlet valve 13 is closed after being filled with hydraulic oil.
- the oil inlet valve 13 and the axial pressure sensor 14 are used to monitor and control the magnitude and distribution of the axial load, and can simulate and reproduce the rock support pressure curve during actual mining.
- the side pressure conversion device 2 specifically includes a fixing frame 21, a fixing plate 22, a triangular block assembly 23, a lateral pressure plate 24, a lateral pressure sensor 25, and an industrial camera 26.
- the fixing frame 21 is provided above the passive bearing oil cylinder 11.
- the fixing frame 21 is connected to the upper pressure-bearing column of the rock mechanics testing machine 3, and may be connected by a screw thread.
- the fixed plate 22 is provided below the rock body test piece 4, the lower surface of the fixed plate 22 and the loading cylinder 3 at the lower part of the rock mechanics testing machine 3 1 is connected, the fixing plate 22 is made of a rigid and non-deformable material, and the fixing plate 22 and the loading cylinder 31 are connected by threads.
- the triangular block assembly 23 includes a fixed triangular block 231 and a sliding triangular block 232, wherein the fixed triangular block 231 is fixedly disposed on the fixed plate 22, and the sliding triangular block 232 and the fixed frame 21 are slidingly connected through a slot and a steel ball .
- the triangular block assembly 23 is provided between the fixed frame 21 and the fixed plate 22, and the rock sample 4 is placed between the axial pressure plate 12 and the fixed plate 22, on the left and right sides of the rock sample 4 and The rear side is respectively provided with a triangular block assembly 23, and the front side of the rock mass test piece 4 faces the air without being compressed.
- the inclined planes of the sliding triangle block 232 and the fixed triangle block 231 are in contact with each other.
- the inclination angle of the inclined plane is smaller than the maximum static friction angle between the inclined planes to ensure smooth sliding.
- a lateral pressure sensor 25 and a lateral pressure plate 24 are provided inside the sliding triangle block 232 for real-time monitoring of the pressure.
- the lateral pressure sensor 25 and the lateral pressure plate 24 are connected by rolling steel balls, and the lateral pressure plate 24 is made of a high-strength transparent material.
- the lateral pressure plate 24 is provided with a plurality of mounting slots for industrial cameras 26.
- the mounting slots are provided with industrial cameras 26.
- the industrial cameras 26 are used to record the lateral deformation of the rock mass specimen in real time, thereby realizing the rock mass specimen Visual monitoring of bearing surface
- the device can simulate the progressive failure process of rock mass under mining conditions, and further provide a basis for studying the stability control of surrounding rock. Lateral pressure is achieved through the conversion of axial pressure. The linkage of lateral pressure and axial pressure better simulates the true stress state of the rock mass and further improves the reliability of laboratory rock mechanics tests.
- the structure of the test device is simple, installation and disassembly are convenient, and the manufacturing cost is low, which can be matched with that of the test equipment, which saves the test cost.
- a test method using a test device simulating progressive failure of mining rock masses includes the following steps:
- the upper end fixing frame 21 of the lateral pressure conversion device 2 is connected to the upper bearing column 32 of the rock mechanics testing machine 3, and the fixing plate 22 is connected to the loading cylinder 31 of the rock mechanics testing machine 3.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法,涉及岩石力学试验装置技术领域,解决了模拟采动应力条件下岩体渐进破坏过程的技术问题,试验装置包括柔性加载装置(1)和侧压转换装置(2),其中柔性加载装置(1)包括被动承载油缸(11)、轴向承压板(12)、轴向压力传感器(14)和轴向位移传感器(15),轴向压力传感器(14)和轴向位移传感器(15)用于监测各被动承载油缸(11)的荷载及变形;侧压转换装置(2)包括固定架(21)、固定板(22)、三角块体组合(23)、侧向承压板(24)和侧向压力传感器(25),侧压转换装置(2)将轴向荷载转换为侧向压力实现侧压加载;以及利用该装置进行采动岩体渐进破坏试验的方法,实现了对岩石表面的柔性加载和轴向非均匀加载,同时还具有操作方便,节约试验成本等优点。
Description
一种模拟釆动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 技术领域
[0001] 本发明涉及岩石力学试验装置技术领域, 尤其是一种用于模拟采动条件下的岩 体渐进破坏的试验装置和利用该装置进行试验的方法。
背景技术
[0002] 矿山和隧道等地下工程中, 由于硐室开挖会引起原岩应力的转移与改变, 所以 在采动应力作用下硐室围岩会发生变形与破坏, 并在岩体内依次产生破裂区、 塑性区和弹性区, 其中破裂区和塑性区的破裂程度与范围演化规律的研究, 对 围岩稳定性控制具有重要意义。
[0003] 目前, 在岩石力学室内试验中, 围岩变形破坏的研究一般采用相似材料模拟试 验及岩石力学试验手段, 其中相似材料模拟试验的试验周期长、 工作量大, 而 且相似材料的变形破坏特征与真实的岩石具有一定的差距。 虽然岩石力学试验 手段可直接测试岩石的力学性能, 但现有的岩石力学试验机一般只能进行标准 尺寸试件的均布加载, 监测数据为试件整体的强度及变形, 无法再现工程硐室 围岩的采动应力条件下的演化过程, 以及由边壁至深部的渐进破坏特征。
[0004] 在中国专利 201410206492.X中, 公开了一种深部开采采动应力场演变过程试验 方法, 该方法通过布置若干伺服加载油缸, 实现了大尺度煤体的非均布动态加 载, 为采动应力场研究提供了一种新的试验方法。 但该试验方法中的采动应力 是主动施加的, 无法分析由煤体变形破坏引起的应力自我转移过程, 且该试验 装置的体积庞大, 成本较高。 因此, 为了降低成本, 充分发挥常规岩石力学试 验机的功能, 实现对采动引起的岩体渐进破坏的实验室模拟, 对现有的试验装 置及试验方法做进一步的改进。
发明概述
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 为解决模拟采动应力条件下的岩体渐进破坏过程的技术问题, 本发明提供了一 种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法, 具体技术方案如下。
[0006] 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 包括柔性加载装置和侧压转换装置; 所述柔性加载装置包括被动承载油缸、 轴向承压板、 轴向压力传感器和轴向位 移传感器; 所述被动承载油缸的上端设置有轴向压力传感器, 所述被动承载油 缸的侧面安装有轴向位移传感器, 所述被动承载油缸的下端设置有轴向承压板 ; 所述侧压转换装置包括固定架、 固定板、 三角块体组合、 侧向承压板、 侧向 压力传感器和工业相机; 所述固定架设置在被动承载油缸的上方, 固定架与岩 石力学试验机的上部承压柱相连; 所述固定板设置在岩体试件的下方, 固定板 的下表面与岩石力学试验机的加载油缸相连; 所述三角块体组合包括固定三角 块体、 滑动三角块体, 所述固定三角块体固定设置在固定板上, 所述滑动三角 块体和固定架之间通过卡槽和钢珠滑动连接。
[0007] 优选的是, 三角块体组合设置在固定架和固定板之间, 所述岩体试件放置在轴 向承压板和固定板之间, 在岩体试件的左、 右两侧和后侧分别设置有三角块体 组合。
[0008] 进一步优选的是, 滑动三角块体和固定三角块体的斜面相互贴合, 斜面的倾斜 角度小于斜面间的最大静摩擦角; 所述滑动三角块体的内侧设置有侧向压力传 感器和侧向承压板。
[0009] 进一步优选的是, 侧向压力传感器和侧向承压板之间通过滚动钢珠连接; 所述 侧向承压板由高强度透明材料制作而成。
[0010] 进一步优选的是, 侧向承压板上设置有多个工业相机的安装槽, 所述安装槽内 设置有工业相机。
[0011] 还优选的是, 岩体试件的上方设置有多个被动承载油缸; 所述进油阀控制被动 承载油缸内液压油的含量, 充入液压油后关闭进油阀。
[0012] 利用一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置进行试验的方法, 包括以下步骤:
[0013] A . 将所述侧压转换装置的上端固定架与岩石力学试验机的上部承压柱连接, 将所述固定板与岩石力学试验机的加载油缸连接;
[0014] B . 打开被动承载油缸的进油阀, 分别调整控制每个被动承载油缸内部液压油
含量后, 关闭进油阀;
[0015] C、 放置岩体试件, 依次调整固定三角块体、 滑动三角块体、 侧向承压板的位 置, 并安装工业相机;
[0016] D、 开启岩石力学试验机进行加载, 试验过程中同步记录轴向应力、 轴向位移 、 侧向应力和加载时间, 所述工业相机实时拍摄记录岩体试件侧面的图像, 直 至试件完全破坏。
发明的有益效果
有益效果
[0017] 本发明的有益效果包括:
[0018] ( 1) 利用柔性加载装置, 实现了试件不同区域的轴向非均匀受力加载, 并使 用了多个被动承载油缸实现了对岩体试件的柔性加载, 因此该装置能够模拟采 动条件下的岩体渐进破坏过程, 进一步为研究围岩稳定性控制提供依据。
[0019] (2) 侧压转换装置通过三角块体组合, 实现了轴向载荷转换为侧向压力, 并 且由于侧向压力是由轴向压力转换来实现的, 因此实现了侧向压力和轴向压力 的同步施加, 侧向压力和轴向压力通过试验设备联动施加, 更好的模拟了岩体 的真实受力状态, 进一步提高了实验室岩石力学试验的可靠性。
[0020] (3) 模拟采动岩体渐进破坏的试验装置能够实现对现有岩石力学试验机的直 接改进, 节省了试验机的制作成本, 能够使普通的单轴试验机实现轴向和侧向 两个方向的加载; 并且该机械传动结构稳定, 保证了压力的平稳传递, 进而保 证了试验精度。
[0021] (4) 侧向承压板采用高强透明材料, 并通过安装工业相机对试验过程中岩体 试件的破坏形式进行记录, 从而实现了岩体试件承压面一侧的可视化监测。
[0022] 另外该装置还具有结构简单, 安装拆卸方便, 制作成本低, 与现有试验设备的 相匹配, 节省试验成本等优点。
对附图的简要说明
附图说明
[0023] 图 1是模拟采动岩体渐进破坏的试验装置的结构示意图;
[0024] 图 2是模拟采动岩体渐进破坏的试验装置的剖面结构示意图;
[0025] 图 3是加载过程中的岩体试件轴向应力演化示意图;
[0026] 图中: 1-柔性加载装置; 11-被动承载油缸; 12 -轴向承压板;
14 -轴 向压力传感器; 15 -轴向位移传感器; 2 -侧压转换装置; 21 -固定架; 22 -固定板; 23 -三角块体组合; 231 -固定三角块体; 232 -滑动三角块体; 24 -侧向承压板; 25- 侧向压力传感器; 26 -工业相机; 3 -岩石力学试验机; 31 -加载油缸; 32 -上部承压 柱; 4 -岩体试件。
发明实施例
本发明的实施方式
[0027] 结合图 1至图 3所示, 本发明提供的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试 验方法, 具体实施方式如下。
[0028] 如图 1和图 2所示, 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置具体包括柔性加载装 置 1和侧压转换装置 2。 利用柔性加载装置 1, 实现试件不同区域的轴向非均匀受 力加载, 使用多个被动承载油缸实现了对岩体试件 4的柔性加载; 侧压转换装置 2通过三角块体组合, 使单轴实验机实现了轴向载荷和侧向压力的转换。
[0029] 其中, 柔性加载装置 2具体包括被动承载油缸 11、 轴向承压板 12、 轴向压力传 感器 14和轴向位移传感器 15。 在岩体试件 4的上方设置有多个被动承载油缸 11, 被动承载油缸 11通过进油阀 13控制被动承载油缸 11的伸缩。 被动承载油缸 11的 上端设置有轴向压力传感器 14, 被动承载油缸 11的侧面安装有轴向位移传感器 1 5 , 用于实时监测轴向压力载荷和轴向位移情况。 被动承载油缸 11的下端设置有 轴向承压板 12, 轴向承压板 12和被动承载油缸 11的数目相对应, 通过轴向承压 板 12对岩体试件施加轴向载荷。 岩体试件 4的上方设置有多个被动承载油缸 11, 进油阀 13控制被动承载油缸 11内液压油的含量, 充入液压油后关闭进油阀 13。 利用进油阀 13和轴向压力传感器 14监测并控制轴向载荷的大小和分布, 并可以 模拟再现实际采动过程中的岩体支承压力曲线。
[0030] 侧压转换装置 2具体包括固定架 21、 固定板 22、 三角块体组合 23、 侧向承压板 2 4、 侧向压力传感器 25和工业相机 26。 固定架 21设置被动承载油缸 11的上方, 固 定架 21与岩石力学试验机 3的上部承压柱相连, 可以通过螺纹连接。 固定板 22设 置在岩体试件 4的下方, 固定板 22的下表面与岩石力学试验机 3下部的加载油缸 3
1相连, 固定板 22为刚性不变形材料制作而成, 固定板 22和加载油缸 31通过螺纹 连接。 三角块体组合 23包括固定三角块体 231、 滑动三角块体 232, 其中固定三 角块体 231固定设置在固定板 22上, 滑动三角块体 232和固定架 21之间通过卡槽 和钢珠滑动连接。 三角块体组合 23设置在固定架 21和固定板 22之间, 岩体试件 4 放置在轴向承压板 12和固定板 22之间, 在岩体试件 4的左、 右两侧和后侧分别设 置有三角块体组合 23 , 岩体试件 4的前侧面临空不受压。 滑动三角块体 232和固 定三角块体 231的斜面相互贴合, 斜面的倾斜角度小于斜面间的最大静摩擦角, 保证其顺利滑动。 滑动三角块体 232的内侧设置有侧向压力传感器 25和侧向承压 板 24, 用于实时监测压力情况。 侧向压力传感器 25和侧向承压板 24之间通过滚 动钢珠连接, 侧向承压板 24由高强度透明材料制作而成。 侧向承压板 24上设置 有多个工业相机 26的安装槽, 安装槽内设置有工业相机 26 , 通过工业相机 26对 岩体试件的侧面变形情况进行实时记录, 实现了岩体试件承压面的可视化监测
[0031] 该装置能够模拟采动条件下的岩体渐进破坏过程, 进一步为研究围岩稳定性控 制提供依据。 侧向压力是通过轴向压力转换来实现的, 侧向压力和轴向压力施 加联动更好的模拟了岩体的真实受力状态, 进一步提高了实验室岩石力学试验 的可靠性。 并且该试验装置的结构简单, 安装拆卸方便, 制作成本低, 能够与 5见有试验设备的相匹配, 节省了试验成本。
[0032] 利用一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置进行试验的方法, 包括以下步骤:
[0033] A . 将侧压转换装置 2的上端固定架 21与岩石力学试验机 3的上部承压柱 32连接 , 将固定板 22与岩石力学试验机 3的加载油缸 31连接。
[0034] B . 打开被动承载油缸 11的进油阀 13, 根据试验方案分别调整控制每个被动承 载油缸 11内部液压油含量后, 关闭进油阀 13。
[0035] C、 放置岩体试件 4, 依次调整固定三角块体 231、 滑动三角块体 232、 侧向承压 板 24的位置, 并安装工业相机 26。
[0036] D、 开启岩石力学试验机 3进行加载, 试验过程中同步记录轴向应力、 轴向位移 、 侧向应力和加载时间, 工业相机 26实时拍摄记录岩体试件侧面的图像, 直至 试件完全破坏。 岩体试件加载过程中的应力变化情况如图 3所示。
[0037] 本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。 此外, 本文中较多的使 用了诸如“轴向承压板、 固定架、 固定板、 三角块体组合、 侧向承压板和工业相 机”等术语, 但不排除使用其他术语的可能性。 使用这些术语仅仅是为了更为方 便的描述和解释本发明的本质; 把他们解释成任何一种附加的限制都是与本发 明精神向违背的。
[0038] 当然, 上述说明并非是对本发明的限制, 本发明也并不仅限于上述举例, 本技 术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、 改型、 添加或替换, 也应属于本发明的保护范围。
Claims
[权利要求 1] 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特征在于, 包括柔性加载 装置和侧压转换装置;
所述柔性加载装置包括被动承载油缸、 轴向承压板、 轴向压力传感器 和轴向位移传感器; 所述被动承载油缸的上端设置有轴向压力传感器 , 所述被动承载油缸的侧面安装有轴向位移传感器, 所述被动承载油 缸的下端设置有轴向承压板;
所述侧压转换装置包括固定架、 固定板、 三角块体组合、 侧向承压板 、 侧向压力传感器和工业相机; 所述固定架设置在被动承载油缸的上 方, 固定架与岩石力学试验机的上部承压柱相连; 所述固定板设置在 岩体试件的下方, 固定板的下表面与岩石力学试验机的加载油缸相连 ; 所述三角块体组合包括固定三角块体、 滑动三角块体, 所述固定三 角块体固定设置在固定板上, 所述滑动三角块体和固定架之间通过卡 槽和钢珠滑动连接。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特 征在于, 所述三角块体组合设置在固定架和固定板之间, 所述岩体试 件放置在轴向承压板和固定板之间, 在岩体试件的左、 右两侧和后侧 分别设置有三角块体组合。
[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特 征在于, 所述滑动三角块体和固定三角块体的斜面相互贴合, 斜面的 倾斜角度小于斜面间的最大静摩擦角; 所述滑动三角块体的内侧设置 有侧向压力传感器和侧向承压板。
[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特 征在于, 所述侧向压力传感器和侧向承压板之间通过滚动钢珠连接; 所述侧向承压板由高强度透明材料制作而成。
[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特 征在于, 所述侧向承压板上设置有多个工业相机的安装槽, 所述安装 槽内设置有工业相机。
[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置, 其特 征在于, 所述岩体试件的上方设置有多个被动承载油缸; 所述进油阀 控制被动承载油缸内液压油的含量, 充入液压油后关闭进油阀。
[权利要求 7] 根据权利要求 1至 6任一项所述的一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装 置, 其特征在于, 利用模拟采动岩体渐进破坏试验装置的试验方法包 括以下步骤:
A . 将所述侧压转换装置的上端固定架与岩石力学试验机的上部承压 柱连接, 将所述固定板与岩石力学试验机的加载油缸连接;
B . 打开被动承载油缸的进油阀, 分别调整控制每个被动承载油缸内 部液压油含量后, 关闭进油阀;
C、 放置岩体试件, 依次调整固定三角块体、 滑动三角块体、 侧向承 压板的位置, 并安装工业相机;
D、 开启岩石力学试验机进行加载, 试验过程中同步记录轴向应力、 轴向位移、 侧向应力和加载时间, 所述工业相机实时拍摄记录岩体试 件侧面的图像, 直至试件完全破坏。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811283202.6 | 2018-10-31 | ||
| CN201811283202.6A CN109297823B (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020087715A1 true WO2020087715A1 (zh) | 2020-05-07 |
Family
ID=65145234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2018/123287 Ceased WO2020087715A1 (zh) | 2018-10-31 | 2018-12-25 | 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109297823B (zh) |
| WO (1) | WO2020087715A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109682674A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-04-26 | 青岛科技大学 | 一种二级杠杆式力学实验装置 |
| CN111398037B (zh) * | 2020-04-28 | 2023-03-14 | 河南理工大学 | 用于岩石单自由面强度测试的试验装置及使用方法 |
| CN112326076A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 重庆大学 | 一种压力传感器和该压力传感器的安装机构 |
| CN113008683B (zh) * | 2021-02-07 | 2023-01-17 | 山东科技大学 | 一种模拟采动非均布加载的实验装置及方法 |
| CN112964567A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-15 | 深圳大学 | 一种分区压力试验装置 |
| CN113218759B (zh) * | 2021-05-08 | 2022-11-15 | 北京科技大学 | 基于单轴试验机改造的充填体双轴加载系统及使用方法 |
| CN114264553B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-07-26 | 武汉科技大学 | 一种非对称荷载单轴压缩试验装置 |
| CN114778435B (zh) * | 2022-04-06 | 2024-06-21 | 重庆交通大学 | 一种用于模拟岩石块体滑动的实验装置 |
| CN114910345B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-05-09 | 安徽理工大学 | 一种二维梯度应力下岩体受动载冲击的试验装置及方法 |
| GB2624455A (en) * | 2022-05-23 | 2024-05-22 | Univ Anhui Sci & Technology | Test device and method for dynamic load impact on rock mass under two-dimensional gradient stress |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101995357A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-03-30 | 东南大学 | 层间抗剪应力状态测试方法 |
| CN103821789A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-05-28 | 周明泉 | 一种全封闭多速缓冲被动液压缸 |
| CN104089822A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-10-08 | 山东科技大学 | 深部开采采动应力场演变过程试验方法 |
| CN105043852A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 安徽理工大学 | 一种适于矿井巷道相似模拟试验的函数加载装置 |
| CN105093962A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-25 | 山东科技大学 | 模拟三维煤层开采试验台的双向柔性加载系统及方法 |
| CN105092384A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-25 | 山东科技大学 | 基于真三轴试验的可控边界的柔性加载系统及方法 |
| RU2612198C1 (ru) * | 2015-12-03 | 2017-03-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для физического моделирования геомеханических процессов |
| CN207051126U (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-27 | 山东科技大学 | 一种用于模拟正断层形成的试验装置 |
| CN107884287A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-06 | 郑州工程技术学院 | 一种岩土直剪试验装置及方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905205A (en) * | 1998-04-06 | 1999-05-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Biaxial testing apparatus |
| CN101561376B (zh) * | 2008-04-17 | 2011-07-20 | 西北工业大学 | 双向拉伸试验装置 |
| CN102928295B (zh) * | 2012-11-07 | 2015-08-19 | 北京理工大学 | 小型自对心单向加载双轴拉压试验装置 |
| CN103257072A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 中国矿业大学 | 一种三维可视化真三轴模拟试验台 |
| CN103712852B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-03-16 | 中国矿业大学 | 一种岩石侧限抗压实验试样夹具及实验方法 |
| CN104596861B (zh) * | 2015-01-16 | 2017-02-22 | 重庆大学 | 可视化三轴试验机 |
| CN105571942B (zh) * | 2015-12-15 | 2018-07-03 | 中国科学院力学研究所 | 一种用于单轴材料试验机的双轴试验装置及试验方法 |
| CN105891447B (zh) * | 2016-05-05 | 2018-07-03 | 安徽理工大学 | 承压断层采动活化与突水通道形成过程相似试验装置及可视化方法 |
| CN105865907B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-06-05 | 广西大学 | 一种用于动力扰动型岩爆模拟的真三轴试验夹具 |
| CN105927244A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-07 | 广西大学 | 一种降低岩爆危害的围岩加固系统 |
| CN106442174A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种模拟剪切型岩爆的真三轴试验方法 |
| CN106932274A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-07 | 南京航空航天大学 | 用于材料双轴拉‑压加载试验的装置及方法 |
| CN106989995A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-07-28 | 东华理工大学 | 一种侧限条件可调节式岩土体竖向压缩辅助试验装置 |
| CN107389440A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-24 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种双轴疲劳试验夹具 |
-
2018
- 2018-10-31 CN CN201811283202.6A patent/CN109297823B/zh active Active
- 2018-12-25 WO PCT/CN2018/123287 patent/WO2020087715A1/zh not_active Ceased
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101995357A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-03-30 | 东南大学 | 层间抗剪应力状态测试方法 |
| CN103821789A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-05-28 | 周明泉 | 一种全封闭多速缓冲被动液压缸 |
| CN104089822A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-10-08 | 山东科技大学 | 深部开采采动应力场演变过程试验方法 |
| CN105093962A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-25 | 山东科技大学 | 模拟三维煤层开采试验台的双向柔性加载系统及方法 |
| CN105092384A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-25 | 山东科技大学 | 基于真三轴试验的可控边界的柔性加载系统及方法 |
| CN105043852A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 安徽理工大学 | 一种适于矿井巷道相似模拟试验的函数加载装置 |
| RU2612198C1 (ru) * | 2015-12-03 | 2017-03-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для физического моделирования геомеханических процессов |
| CN207051126U (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-27 | 山东科技大学 | 一种用于模拟正断层形成的试验装置 |
| CN107884287A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-06 | 郑州工程技术学院 | 一种岩土直剪试验装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109297823A (zh) | 2019-02-01 |
| CN109297823B (zh) | 2021-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020087715A1 (zh) | 一种模拟采动岩体渐进破坏的试验装置及试验方法 | |
| CN101949802B (zh) | 含瓦斯煤岩细观剪切试验装置 | |
| CN107014672B (zh) | 受载煤岩体热流固耦合ct三轴压力加载系统 | |
| CN109269891B (zh) | 一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置及试验方法 | |
| CN105181483B (zh) | 一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置 | |
| CN206920243U (zh) | 一种单轴压缩测试装置 | |
| CN106546492B (zh) | 一种岩土体大尺寸原位三轴蠕变试验系统 | |
| CN107014689A (zh) | 一种基于霍普金森压杆的真三轴动静组合加卸载试验系统 | |
| CN106018059A (zh) | 一种适用于岩石的可实现主应力轴旋转的试验装置及方法 | |
| CN105043852B (zh) | 一种适于矿井巷道相似模拟试验的函数加载装置 | |
| CN107402181A (zh) | 一种高温环境中不同载荷下胶结颗粒强度测试装置及方法 | |
| CN103063461B (zh) | 岩爆模型试验装置 | |
| CN105043903B (zh) | 一种冲击地压/岩爆模拟仿真储能‑时间罐装置 | |
| CN109752234A (zh) | 一种拉伸方向实时对中的岩石类材料双轴拉压试验装置 | |
| CN107907424A (zh) | 一种大尺寸岩土体多场实时监测伺服加压底摩擦试验系统 | |
| CN107101881B (zh) | 一种预加轴力、弯矩的冲击实验装置及其实验方法 | |
| CN207798567U (zh) | 一种密封填料压缩回弹性能试验装置 | |
| CN112611646A (zh) | 一种高围压岩石力学性质试验装置及测试方法 | |
| CN104897473A (zh) | 岩石应力松弛试验装置及试验方法 | |
| CN114739817A (zh) | 一种散体材料三轴霍普金森围压加载装置 | |
| CN101702292B (zh) | 隧道掘进机二维加载模拟试验装置 | |
| CN110286028A (zh) | 一种多维动静组合加载岩石力学实验装置 | |
| CN201765159U (zh) | 含瓦斯煤岩细观剪切试验装置 | |
| CN209182153U (zh) | 一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置 | |
| KR100628279B1 (ko) | 현장에 설치된 상태에서 수행할 수 있는 스너버의성능시험 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18938808 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18938808 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |