[发明专利]模拟井巷开挖卸荷的试验方法

摘要

一种模拟井巷开挖卸荷的试验方法，包括：a)对拟试验地质处的岩体取样；b)将取样岩体制成一端封闭的空心圆柱体试件，其尺寸参数相似于拟试验巷道工程；c)依据地质环境计算巷道实际三向原岩应力值，设定对应级别的三向试验载荷应力值；d)将试件的上下断面、外壁及内孔壁分别加载轴压(P_z)、围压(P₀)和内压(P₁)；e)保持轴压和围压不变，对试件进行慢速卸荷、或快速卸荷使其内压缓慢或瞬间降为某一值或零，至试件稳定，利用岩石三轴声波‑声发射一体化测试系统追踪裂纹的发展路径，同步测试应力‑应变等信息，通过位移传感器测试该段的变形；f)至试件内压卸载完毕，分析试件的径向变形规律和纵向变形规律以及破坏特征。该试验方法能够对井巷围岩的逐步、快速卸荷进行真实模拟，体现不同巷道断面形状对围岩变形、裂纹产生及发展的影响。

主权项

1.一种模拟井巷开挖卸荷的试验方法，依次包括以下步骤：a)岩体取样：首先对拟试验地质处的岩体进行取样，获取该岩体的基本参数，包括单轴抗压强度、弹性模量、泊松比；b)制作试件：将取样得到的岩体制作成一端封闭的空心圆柱体试件，其断面形状、内外径、高度尺寸和比例以及试件的放置方向均相似于拟试验巷道工程；c)设定试验载荷：依据拟试验工程所处地质环境，计算巷道所处位置实际的三向原岩应力值，在此基础上，根据相似形理论设定对应级别的三向试验载荷应力值；d)真三轴加载：将上述空心圆柱体试件的上下断面、外壁及内孔壁分别加载轴压(Pz)、围压(P0)和内压(P1)，施加拟试验巷道工程的应力场条件；e)慢速或快速卸载：保持三向试验载荷中的轴压和围压不变，对所述空心圆柱体试件的内压进行慢速或快速卸载，使内压缓慢或瞬间降为某一值，至试件稳定，利用岩石三轴声波‑声发射一体化测试系统追踪裂纹的发展路径，同步测试应力‑应变信息，通过位移传感器测试该试件的变形，分析所述空心圆柱体试件的变形情况；f)分析变形规律与破坏特征：至所述空心圆柱体试件的内压卸载完毕，分析该空心圆柱体试件沿径向的变形规律和沿纵向的变形规律以及破坏特征。