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原文传递基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法

专利名称：	基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法
摘要：	本发明涉及一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，包括如下步骤：制作碳纤维混凝土试件，测定不同龄期的应力/应变与电阻率曲线；制得龄期‑应力/应变‑电阻率的三维曲面图；在监测区钻设钻孔，在钻孔内设置电极并灌浆；将电极与数据自动采集系统、数据分析计算机及预警装置等连通形成监测系统，监测灌浆体的实时电阻值；数据分析计算机接收电阻值信息输出图形，同时根据灌浆龄期由前述三维曲面图截取此条件下的应力/应变‑电阻率关系图，通过两者对比并根据设定的阈值确定是否发出预警装置工作的指令。本发明以碳纤维混凝土为传感器，实时获得岩体内部应力应变状态，进而进行岩爆监测与预警，造价低廉、自动化程度高、监测结果代表性高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	严鹏;罗笙;卢文波;陈明;王高辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910645558.8
公开号：	CN110501386A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	罗敏清
分类号：	G01N27/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
主权项：	1.一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：确定碳纤维的掺和比然后制作碳纤维混凝土试件，根据观测时长，测定不同龄期的碳纤维混凝土试件的应力/应变与电阻率的关系曲线；步骤2：由步骤1观测数据插值得到龄期-应力/应变-电阻率的连续数据，得到三维曲面图；步骤3：在监测区钻设钻孔，在钻孔内设置多个电极，以步骤1中的碳纤维掺和比制备碳纤维混凝土浆液，并用该碳纤维混凝土浆液对钻孔进行灌浆；步骤4：灌浆完成后，通过电路将多个电极与数据自动采集系统、直流稳压电源、数据分析计算机及预警装置连接形成监测系统，以碳纤维混凝土作为传感器对围岩内部进行监测，通过监测系统测量得到碳纤维混凝土的实时电阻值；步骤5：数据分析计算机实时接收测得的电阻值信息，并将电阻值信息转化为对应的应力值并输出图形，同时数据分析计算机根据灌浆龄期由龄期-应力/应变-电阻率的三维曲面图截取此条件下的应力/应变-电阻率关系图，再将实时测量的数据输出图形与截取的应力/应变-电阻率关系图进行对比，判断碳纤维混凝土所处状态并确定是否发出预警装置工作的指令。 2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，所述钻孔钻设于围岩完整区域或裂隙发育区。 3.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，碳纤维的掺和量为所掺和水泥质量的2～8‰。 4.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，在步骤3中设置电极时，在钻孔的孔口和孔底均设置一电极。 5.根据权利要求4所述的一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，在孔口和孔底之间设置等间距设置电极。 6.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维混凝土的岩爆预警方法，其特征在于，步骤5中，在截取的碳纤维混凝土的应力/应变-电阻率关系曲线中，随着压力增大，电阻的变化存在可逆感应区、平衡区和剧增区，预警装置工作的阈值设置在碳纤维混凝土的应力/应变-电阻率关系曲线的平衡区或剧增区的前部。
所属类别：	发明专利