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申请/专利权人：安徽理工大学

摘要：本发明属于爆破理论与技术、深部岩石力学领域，提供一种改进的节理岩体爆破模型试验震动监测系统和方法。一种改进的节理岩体爆破模型试验震动监测系统，包括：三向荷载加载子系统、模型表面爆破震动采集子系统、模型内部动态应力‑应变采集子系统。本发明提供了一种改进的节理岩体爆破模型试验震动监测系统和方法，制备得到的透明的节理岩体爆破模型和监测方法能够用于分析节理倾角对爆炸应力波在节理岩体中传播和衰减规律的影响，以及不同的微差爆破模式对节理岩体中既有巷道稳定性的影响，并实时捕捉裂纹的动态演化过程，所用到的应力和应变测量技术能够全方位的监测和记录爆破荷载作用下围岩的大变形，且能够抵抗电磁干扰的影响，使试验数据更为可靠真实。

主权项：1.一种改进的节理岩体爆破模型试验震动监测系统，包括：三向荷载加载子系统、模型表面爆破震动采集子系统、模型内部动态应力-应变采集子系统；其中三向荷载加载子系统，包括反力架（1）、液压千斤顶（2）、传力板（3）、三向压力控制操作台（4）；模型表面爆破震动采集子系统，包括三维应变花（7）、超动态电阻应变仪、动态测试分析仪、爆破震动监测仪（8）；模型内部动态应力-应变采集子系统，包括光纤光栅应变传感器（13）、PVDF压电式压力传感器（14）；其中，节理岩体模型包含既有巷道（6）和爆破孔（9）；在节理岩体模型的掌子面上布设多个所述爆破孔（9），分析微差爆破所产生爆破震动对所述既有巷道（6）的影响，以优化爆破参数，为安全高效的爆破掘进提供支撑；所述的三维应变花（7）和所述的爆破震动监测仪（8）均布置于所述的节理岩体的非加载面上，所述的三维应变花（7）与超动态电阻应变仪进行电路连接，所述的超动态电阻应变仪用于采集并放大所述三维应变花（7）产生的应变电信号，并与动态测试分析仪电路连接；所述动态测试分析仪用于显示并存储所述超动态电阻应变仪采集到的应变电信号；所述的光纤光栅应变传感器所用的传输光纤能够经受施工现场的恶劣环境，能够抵抗爆破荷载作用下电磁干扰的影响；所述的PVDF压电式压力传感器具有良好的机械柔韧性，能够有效避免传统应变片无法测量大变形的弊端；所述的PVDF压电式压力传感器经封装后，能有效防止后续模型试块浇筑过程中水对于应变片的影响，与模型材料之间的粘结匹配程度良好；所述爆破孔（9）布设5个，在所述既有巷道（6）中间位置设置1个爆破孔，在所述中间位置周边一定距离设置4个爆破孔；实现4种微差爆破模式：第一种，5个所述爆破孔（9）同时起爆；第二种，中间位置的所述爆破孔（9）先实施爆破，间隔一定时间后，周边的4个所述爆破孔（9）再同时起爆；第三种，只有中间的所述爆破孔（9）实施爆破；第四种，只有周边的4个所述爆破孔（9）同时起爆；所述节理岩体模型内置倾角为α的预制节理（12）；所述预制节理采用白云母片模拟，所述预制节理长轴长度等于节理岩体的厚度，所述预制节理倾角α为预制节理面与所述节理岩体模型轴线方向的夹角；所述节理岩体模型采用透明的类岩石材料制作而成，具有良好的透明度，结合高速摄像技术，能够实时监测爆炸荷载作用下所述节理岩体的动态裂纹扩展过程，进一步能够分析爆破荷载对所述既有巷道稳定性的影响。

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