[发明专利]基于深部不同岩性巷道复合承载体梯次支护的试验方法

摘要

本发明公开了基于深部不同岩性巷道复合承载体梯次支护的试验方法，采用平面应力加载实验装置，所述平面应力加载实验装置包括平面模型架、法兰盘、千斤顶和支板，设置的平面应力加载实验装置组装方便，很好的模拟了高水平应力加载条件下，软岩直墙、硬岩直墙内半圆拱巷道的稳定性和结构性破裂发展规律。且基于深部不同岩性巷道复合承载体梯次支护的试验方法采用无支护实验方法和有支护实验方法，且无支护实验方法和有支护实验方法验证了高水平应力下分层支护半圆拱巷道的承载特征和结构性破裂发展规律。

主权项

1.基于深部不同岩性巷道复合承载体梯次支护的试验方法，其特征在于，采用平面应力加载实验装置，所述平面应力加载实验装置包括平面模型架(2)、法兰盘(3)、千斤顶(4)和支板(5)，所述千斤顶(4)的数量不少于六个，且千斤顶(4)的一端均与法兰盘(3)的一端中部固定连接，所述法兰盘(3)通过高强度螺栓固定在平面模型架(2)的上端和两个支板(5)的一侧；所述基于深部不同岩性巷道复合承载体梯次支护的试验方法包括步骤：1)无支护实验方法；在1)无支护实验方法中：a.将软岩直墙(1)放置到所述平面应力加载实验装置内，软岩直墙(1)的中部贯穿设有半圆拱巷道(6)，形成软岩巷道模拟实验台，该半圆拱巷道(6)为无支护结构；b.均匀应力场中：待各条测线布设完成后，启动千斤顶(4)，使得水平、垂直方向的千斤顶(4)向软岩直墙(1)加载压力；c.待围岩稳定时，由底拱脚测线的应变片，收集测点的环向和径向应变量，接着根据模拟中软岩直墙(1)的弹性模量，获得模拟的环向和径向应力，再根据相似比例获得真实的环向和径向应力，计算出该点等效剪应力；d.侧压系数为1.5的非均匀场中：启动千斤顶(4)，使得水平、垂直方向的千斤顶(4)向软岩直墙(1)加载压力，其他实验条件同上，获得真实的环向、径向应力和等效剪应力；e.侧压系数为2的非均匀场中：启动千斤顶(4)，使得水平、垂直方向的千斤顶(4)向软岩直墙(1)加载压力，其他实验条件同上，获得真实的环向、径向应力和等效剪应力；f.将步骤a中的软岩直墙(1)更换成硬岩直墙(11)，硬岩直墙(11)的中部也贯穿设有半圆拱巷道(6)，形成硬岩巷道模拟实验台，该半圆拱巷道(6)为无支护结构；g.重复步骤b、c、d、e。