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一种模拟寒区爆破的试验系统及方法 

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申请/专利权人:东北大学

摘要:本发明提供一种模拟寒区爆破的试验系统及方法,涉及工程爆破技术领域,本发明通过摆锤冲击加载激发应力模拟爆破的应力波作用,利用气压致裂模拟爆生气体的压裂作用。利用不同形状大小的摆锤从不同高度处摆下,冲击钢杆产生应力波,夹在入射杆和透射杆中间的试样在试验之前先进行冻融,试验过程中在冻融箱中保持冻融状态,应力波作用后,利用CT进行扫描定量表征裂纹。气压致裂阶段,将试样放置在岩心夹持器中,利用二氧化碳压裂设备,产生与应力波峰值相对应的压力的二氧化碳气体,注入岩石试样中压裂岩石试样,在压裂过程中通过改变外置金属导管的插入深度来模拟真实爆破中改变装药量的过程,压裂后进行分析爆破破岩机理和爆破效果。

主权项:1.一种模拟寒区爆破的试验系统,其特征在于,包括摆锤冲击系统和气体压裂系统;所述摆锤冲击系统包括加载系统、杆件系统、冻融箱和数据采集与记录系统;所述加载系统包括摆锤支架、摆杆和锤头,摆杆一端连接支架,另一端用螺母连接锤头,所述杆件系统包括校准支架、入射杆和透射杆,所述入射杆和透射杆放置于校准支架上,入射杆、透射杆和锤头的轴心在同一直线上,入射杆和透射杆中间夹持岩石试样和冲击组件,用于测试岩石试样的动态损伤和使岩石试样产生裂纹;所述气体压裂系统包括:二氧化碳气源、二氧化碳柱塞泵、活塞式耐高压中间容器、岩芯夹持器、温度控制单元、数据监测单元;二氧化碳气源、二氧化碳柱塞泵、活塞式耐高压中间容器、岩芯夹持器依次通过高压气体导管和阀门开关连接;所述温度控制单元为一个箱体,内部包裹活塞式耐高压中间容器和岩芯夹持器,所述数据监测单元安装在需要的管路上实时监测数据。

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