1.一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:该装置包括弹性加载装置、试验架、试验模型以及约束装置,试验模型的中心开挖有呈一定形状的硐室模型,所述的约束装置由U型约束板以及连接在U型约束板相对两个裸露端的两个插板组成,试验模型置于约束装置内,且试验模型与约束装置的内壁之间填充有注浆介质;所述的约束装置置于试验架底部,约束装置的顶部设有加载平台,试验架顶部设有与加载平台对应设置的千斤顶,弹性加载装置设在加载平台与千斤顶之间,所述的弹性加载装置包括弹簧和套设在弹簧上的碟形弹簧片,每两个碟形弹簧片相对设置,使每两个碟形弹簧片形成一组呈椭球形的弹性体,当千斤顶下压通过弹性加载装置和加载平台向试验模型施加压力到一定程度时,某组弹性体内的其中一个碟形弹簧片会发送相对翻转,实现试验模型的围岩应力卸载。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:弹性体至少为五组,每组弹性体的中心与设置为张紧状态的弹簧连接,且处于上端和下端的弹性体中的碟形弹簧片与弹簧的上下两端分别对应固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:试验模型由石膏和云母浇筑而成。
4.根据权利要求1所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:U型约束板的两个相对设置的侧壁边缘以及U型约束板底部的边缘设有用于插接插板的插接槽。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:U型约束板和两个插板上均设有注浆孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:试验架包括均为水平设置的上承台和下承台,下承台置于上承台下方,且上承台和下承台之间连接有纵向丝杠,位于上承台上下两侧以及位于下承台上下两侧的纵向丝杠上均安装有固定螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置,其特征在于:弹性加载装置中最下端的碟形弹簧片固定在加载平台上,加载平台的尺寸小于约束装置的横截断面的尺寸。
8.一种利用权利要求1所述的用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、制作呈与约束装置内部形状相匹配的试验模型,试验模型的中心预留有贯通其相对两侧壁的硐室模型,硐室模型与U型约束板的底壁平行设置,将U型约束板和两个插板组装成约束装置,在约束装置内放入预制的试验模型,并向试验模型的外壁与约束装置的内壁之间填充注浆介质,将该约束装置置于试验架上;
步骤二、将约束装置上放置加载平台和弹性加载装置,通过千斤顶下压弹性加载装置,当弹性加载装置中的碟形弹簧片突然翻转后,观察试验模型的爆裂情况。
9.一种利用权利要求8所述的用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置的方法,其特征在于:
步骤一中,将试验模型旋转一定角度,使硐室模型与U型约束板的底壁呈一定夹角,用于模拟不同应力方向下岩爆的发生。
10.一种利用权利要求8所述的用于模拟深埋硐室岩爆的试验装置的方法,其特征在于:步骤一替换为去除插板,且将试验模型的侧壁设置为一定弧度,用于模拟不同临近硐室情况下岩爆的发生。