的每條圓弧的半徑為3mm，弦長(zhǎng)為2mm。
[0039] 在前述用于模擬深部巷道爆破誘災(zāi)的實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例中，可以在所述試塊上位于 所述模擬巷道10外圍的左側(cè)、右側(cè)、右上側(cè)或頂部等位置處開(kāi)設(shè)炮孔20并裝設(shè)炸藥。
[0040] 圖3為用于本發(fā)明實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的另一試塊結(jié)構(gòu)示意圖。參看圖3所示，為了便于 炸藥的裝設(shè)及使得炸藥爆炸所產(chǎn)生的能量較為充分地傳遞到試塊上，優(yōu)選地，所述在所述 試塊上位于所述模擬巷道外圍的預(yù)定位置處開(kāi)設(shè)炮孔并裝設(shè)炸藥包括：在所述試塊上位于 所述模擬巷道10外圍的預(yù)定位置處開(kāi)設(shè)炮孔20,在所述試塊的背面正對(duì)所述炮孔20的位 置處粘貼一貼塊40 ;在所述炮孔20內(nèi)裝入炸藥。所述貼塊40表示巷道內(nèi)待挖面，也設(shè)有 預(yù)制裂紋（圖中未示出）。
[0041] 當(dāng)所述試塊采用尺寸為300mmX300mmX5mm的有機(jī)玻璃板時(shí)，所述貼塊40采用尺 寸為150_X150_X5mm的氯仿；當(dāng)所述試塊米用尺寸為300_X300_X6mm的人造石板 時(shí)，所述貼塊40采用尺寸為150mmX150mmX6mm的環(huán)氧樹(shù)脂。
[0042] 在前述用于模擬深部巷道爆破誘災(zāi)的實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例中，所述炮孔20的直徑為 6謹(jǐn)，且炮孔中心與巷道中心的間距L為4Ctam、45謹(jǐn)、5Ctam、55謹(jǐn)、6Ctam、65謹(jǐn)或7Ctam。
[0043]加載方法采用少量敏感度高的單質(zhì)炸藥，起爆后產(chǎn)生瞬時(shí)爆炸荷載。由于疊氮化 鉛感度高，起爆性能好，而且爆炸產(chǎn)生的炮煙較少，對(duì)視場(chǎng)清晰度影響程度較小。因此選用 疊氮化鉛，初選藥量140_150mg。優(yōu)選地,在所述炮孔內(nèi)裝設(shè)炸藥包括：在所述炮孔內(nèi)裝入 145mg的疊氮化鉛單質(zhì)炸藥。
[0044] 所述炮孔20可以是單炮孔，也可以是雙炮孔或多炮孔。
[0045] 上述實(shí)施例中、試塊尺寸、模擬巷道尺寸、炮孔直徑、炮孔中心與巷道中心的間距、 以及炮孔內(nèi)所裝炸藥種類(lèi)及炸藥量的綜合選擇，既能使試塊較為充分地吸收炸藥爆炸所產(chǎn) 生的沖擊波，獲得較為真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又能使試塊的尺寸盡可能地小，節(jié)省實(shí)驗(yàn)耗材，降 低實(shí)驗(yàn)成本。
[0046] 圖4為在本發(fā)明實(shí)驗(yàn)實(shí)施例中對(duì)試塊外圍增加圍壓的示意圖。參看圖4所示，在 前述用于模擬深部巷道爆破誘災(zāi)的實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例中，為了模擬深部巷道圍巖的受力狀 況，獲得爆炸動(dòng)載荷和靜載荷耦合加載作用下預(yù)置裂紋擴(kuò)展變化規(guī)律及巷道周邊圍巖應(yīng)力 應(yīng)變變化，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要在所述試塊外圍加設(shè)圍壓P，其包括在所述試塊外圍加設(shè)2Mpa、 4Mpa、6Mpa、8Mpa或lOMpa的圍壓。
[0047] 在前述用于模擬深部巷道爆破誘災(zāi)的實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例中，在對(duì)所述炸藥進(jìn)行起爆 的同時(shí)，可以采取多種技術(shù)手段對(duì)所述模擬巷道周邊的損傷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集。下面對(duì)所 述模擬巷道周邊的損傷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集所利用的技術(shù)手段進(jìn)行舉例說(shuō)明。
[0048] 在一實(shí)施例中，所述在對(duì)所述炸藥進(jìn)行起爆的同時(shí)，對(duì)所述模擬巷道周邊的損傷 狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集包括：在對(duì)所述炸藥進(jìn)行起爆的同時(shí)，采用透射式焦散線法對(duì)所述模擬 巷道周邊的損傷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集。
[0049] 透射式焦散線法的實(shí)驗(yàn)原理如下：
[0050] (1)、焦散線法是利用純幾何光學(xué)的映射關(guān)系，將物體、特別是應(yīng)力集中區(qū)域的復(fù) 雜變形狀態(tài)，轉(zhuǎn)換或非常簡(jiǎn)單而清晰的陰影光學(xué)圖形--焦散線的一種實(shí)驗(yàn)方法。通過(guò)對(duì) 焦散線特征長(zhǎng)度的測(cè)量和簡(jiǎn)單的計(jì)算，就可以得到有關(guān)的力學(xué)參量。用焦散線法去測(cè)量動(dòng)、 靜態(tài)斷裂過(guò)程中的裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，所利用的信息是從應(yīng)力場(chǎng)中非常接近裂紋尖 端的微小區(qū)域得到的，不需要對(duì)外荷載和邊條件的任何了解，也不想其它光力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 那樣需要利用利用遠(yuǎn)場(chǎng)的應(yīng)力場(chǎng)和適當(dāng)?shù)牟逯倒剑虼诉@個(gè)方法的精度高，而且使用和 計(jì)算也都很簡(jiǎn)單。
[0051] (2)、商速攝影系統(tǒng)
[0052] 用高速攝影系統(tǒng)記錄動(dòng)態(tài)過(guò)程有兩個(gè)要求：一是曝光時(shí)間要足夠短；另一個(gè)是要 求照明光足夠強(qiáng)，以保證拍攝圖像的底片上有足夠的曝光量。由于爆炸沖擊荷載下裂紋擴(kuò) 展速度較快，本實(shí)驗(yàn)采用Photron公司推出的FASTCAMSA5.高速攝影系統(tǒng)。
[0053] (3)、起爆方法和起爆裝置
[0054] 裝藥時(shí)在炮孔內(nèi)放置起爆導(dǎo)線，連接高壓起爆器，利用高壓放電產(chǎn)生的火花引爆 炸藥。高壓起爆器采用中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所制的MD-2000多通道脈沖點(diǎn)火器，手動(dòng)觸發(fā) 方式，利用自動(dòng)跟蹤式同步機(jī)的同步自校觸發(fā)起爆器引爆炸藥。實(shí)驗(yàn)前先對(duì)起爆器進(jìn)行充 電，但起爆充電時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則可能使起爆器自動(dòng)放電而引爆炸藥。所以要 計(jì)算好充電時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)室濕度較小的情況下，起爆器的最長(zhǎng)充電時(shí)間一般不超過(guò)5分鐘。 如果實(shí)驗(yàn)室的濕度很大，則起爆器的充電時(shí)間就相應(yīng)縮短，放電也越快。每次試驗(yàn)完成后， 一定要把高壓起爆器內(nèi)剩余的電荷放掉，否則時(shí)間長(zhǎng)了，對(duì)起爆器會(huì)有損壞或影響其性能。
[0055] 為了避免實(shí)驗(yàn)儀器如透鏡和高速攝影儀等被爆炸后的碎塊所破壞，同時(shí)也要盡可 能的減少防護(hù)設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。在爆破源與透鏡之間設(shè)置了 3毫米厚的無(wú)應(yīng)力 風(fēng)化玻璃。
[0056]圖5為應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的透射式焦散線法的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參看圖5 所不，透射式焦散線法的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：激光光源41、擴(kuò)束鏡42、場(chǎng)鏡43、模型試件44、場(chǎng) 鏡45及高速攝影儀46的中心在一條直線上。焦散線方法使用設(shè)備雖然簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)的調(diào) 整卻很繁瑣，而且為保證實(shí)驗(yàn)的精確，每次試驗(yàn)前都需要對(duì)光路進(jìn)行檢查。其中，擴(kuò)束鏡42 使激光均勻發(fā)散；場(chǎng)鏡43產(chǎn)生平行光；場(chǎng)鏡45將平行光聚焦投射到高速攝影儀46上。在 調(diào)整光路時(shí)，要使投射到場(chǎng)鏡43上的光強(qiáng)度及光場(chǎng)均勻。
[0057] 在采用透射式焦散線法對(duì)所述模擬巷道周邊的損傷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集的實(shí)施例 中，采用數(shù)碼高速攝影儀46,對(duì)參考平面處的光強(qiáng)變化過(guò)程進(jìn)行拍攝，得到數(shù)碼焦散斑照 片。
[0058] 在另一實(shí)施例中，所述在對(duì)所述炸藥進(jìn)行起爆的同時(shí)，對(duì)所述模擬巷道周邊的損 傷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集包括：在對(duì)所述炸藥進(jìn)行起爆的同時(shí)，利用貼在所述預(yù)制裂紋尖端處 的應(yīng)變片及與所述應(yīng)變片相連的動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀，對(duì)所述模擬巷道周邊的受力狀況進(jìn)行動(dòng) 態(tài)米集。
[0059] 實(shí)驗(yàn)原理：
[0060] (1)、電阻應(yīng)變測(cè)量原理
[0061] 這種電測(cè)方法是通過(guò)電阻應(yīng)變片測(cè)定構(gòu)件的應(yīng)變，再根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系確定應(yīng)力 狀態(tài)。其中電阻應(yīng)變片的工作原理是基于導(dǎo)體的"電阻一應(yīng)變效應(yīng)"，也就是利用導(dǎo)體的電 阻隨機(jī)械變形而變化的物理性質(zhì)。
[0062] (2)、電阻應(yīng)變片的選擇
[0063] 由于本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定在爆破荷載和圍壓共同作用下的構(gòu)件應(yīng)變，應(yīng)變變化頻率高 達(dá)幾千至幾兆赫，因此選用酚醛基底的箔式應(yīng)變片，根據(jù)試件尺寸及材料最終確定選用 101-BX120-1AA型號(hào)的應(yīng)變片。
[0064] (3)、應(yīng)變片的粘貼方法
[0065] 用電測(cè)法測(cè)量應(yīng)變的重要一環(huán)是把應(yīng)變片牢固地粘貼在測(cè)點(diǎn)表面上，使應(yīng)變片能 夠隨試件一起變形。在常溫下，貼片分為以下幾步：
[0066] (31)選片。
[0067] (32)試件表面處理：用砂紙打磨應(yīng)變片粘貼位置，一是為了去除表面涂層、油污和 不平整，二是為了增加粘結(jié)力。最后用脫脂棉蘸酒精沿同一方向清洗貼片處。
[0068] (33)貼片：采用502膠粘貼應(yīng)變片，因其固化很快，通常改為先將應(yīng)變片定位，然 后在應(yīng)變片底面滴一點(diǎn)502膠，用玻璃紙輕壓。
[0069] (34)干燥固化。
[0070] (35)接線：將導(dǎo)線與應(yīng)變片通過(guò)端子焊在一起，最后再用萬(wàn)用表檢查一下應(yīng)變片 的阻值（120Q)。
[0071] (36)應(yīng)變片的粘貼方案：圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中應(yīng)變片在模擬巷道外圍布置的