一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114324483A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111600646.X(22)申请日2021.12.24(71)申请人鞍钢集团矿业有限公司地址114001辽宁省鞍山市铁东区二一九路39号(72)发明人曹洋张忠海王永增邓琪昌王润吴恩泽张东(74)专利代理机构鞍山贝尔专利代理有限公司21223代理人颜伟(51)Int.Cl.G01N27/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法(57)摘要本发明根据检测爆破扰动作用前后一定区域内的岩体的电导率变化情况，揭示岩体内部损伤程度变化的原理，提供一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法，具体步骤包括：岩石试件的钻取、爆破扰动作用前岩石试件电导率测定、爆破扰动作用后岩石试件电导率测定，建立岩石损伤程度与电导率、装药量和取样点与爆心位置的距离之间的关系，并根据试验数据解析之。本发明的优点是：作为一种新的爆破扰动下岩石损伤程度的无损检测手段，在丰富检测手段的同时，可根据结果判断岩石在不同爆破扰动作用下损伤情况，进而达到优化爆破参数的目的。CN114324483ACN114324483A权利要求书1/1页1.一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在目标岩体区域，按与爆心位置等距离增量L钻取多个岩石试件，取样深度为岩层内0.5‑1m，钻取直径为50mm、高度为100mm的岩石试件，记录取样点与等效爆心位置的距离r,并对岩石试件进行标号；步骤2，将岩石试件浸入10％浓度的盐水中真空饱和2‑3h后，利用电导率仪检测岩石试‑3件初始电导率V1，10s/m；步骤3，将测完电导率的岩石试件分别置于玻璃开口容器中，再放入恒温鼓风干燥箱烘干8h，烘干后取出岩石试件，放置在阴凉通风处冷却3‑6h至常温；步骤4，将岩石试件依照对应标号放回取样原处，并用石膏进行胶结处理；再根据现场爆破设计获取装药量Q数据，在爆破作业区内的炮孔位置充填炸药；步骤5，进行现场爆破；步骤6，按标号位置将步骤4中放置的所有岩石试件取出，重复步骤2，测得受爆破作用扰动后岩石试件的电导率V2；步骤7，结合所采集到数据进行数据分析，建立爆破扰动作用前后岩石损伤量增量Δ与爆破前后电导率的变化、装药量Q和取样点与等效爆心位置的距离r之间的关系式(1)如下：式中，C为与岩石波阻抗相关的修正系数，取值范围为0.01～1；Q为爆破药量Kg；k为与炸药性能相关的调整参数，取值范围为1～2.82；r为岩石试件取样点距等效爆心位置的距离m。2.根据权利要求1所述的一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法，其特征在于，在步骤1中，在所述的岩石试件上含有宽度大于0.5mm或深度大于2mm的裂隙，则应选取与爆心为同等距离r的区域重新钻取岩石试件。2CN114324483A说明书1/5页一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法技术领域[0001]本发明属于矿山爆破与岩石力学技术领域，具体涉及一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法。背景技术[0002]在爆破工程中，岩石介质的损伤情况对爆破效果有着不可忽视的影响。由于岩石损伤的存在，会改变爆破地震波既定的传播模式，进而影响最终的爆破效果，因此测定爆破扰动作用下岩石损伤变化，不仅可以提高人们对岩石材料动态力学性质的认识，还可以为爆破参数优化提供参考。丁卫华等依据CT扫描物理原理首次提出密度损伤增量的概念，通过观测岩石损伤增量来描述岩石损伤及破坏全过程。唐春安基于统计微观损伤力学原理，提出了声发射和岩石损伤具有一致性的假设。谢和平等对早期的杨氏模量进行讨论，并修改了使用条件，用四阶损伤张量来表示弹性模量变化的损伤变量。[0003]当前寻求新型岩石损伤表征量进行岩石损伤变化测定，仍是业内研究热点。无损检测多以岩石的纵波波速大小作为衡量标准，采用较为昂贵的核磁共振、CT等手段检测。由于岩石变形破坏是一个损伤演变过程，在爆破过程中产生的岩石损伤增量与岩石本身物理性质密切相关，以此公知常识为基础，探寻一种新型岩石损伤变化无损检测手段，不仅可以丰富岩石损伤的检测方式，还可以指导爆破参数优化。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法，通过检测不同爆破药量爆破作用前后岩石损伤增量情况，建立岩石损伤量增量Δ与爆破前后电导率的变化、装药量Q和取样点与等效爆心位置的距离r之间的关系，并根据试验数据解析之，从而达到指导优化爆破设计的目的。[0005]本发明的目的是通过下述技术方案实现的：[0006]本发明的一种爆破扰动下岩石损伤程度的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：[0007]步骤1、在目标岩体区域，按等距离增量L钻取多