不同地应力条件下切缝药包爆破的数值模拟
本文选题:爆炸力学 + 地应力 ; 参考:《爆炸与冲击》2016年02期
【摘要】:针对切缝药包定向爆破的特点,考虑岩石介质非均匀性的基础上,把岩石爆破视为爆炸应力波动态作用和爆生气体压力准静态作用的过程,基于损伤力学理论建立岩石爆破的力学模型,并对不同地应力条件下切缝药包爆破的裂纹演化规律进行数值模拟,分析不同地应力条件对切缝药包爆破效果的影响。模拟结果表明:采用切缝药包爆破时,裂纹主要萌生于切缝周边,沿切缝方向扩展,切缝对定向裂纹的控制作用明显;当考虑地应力作用,且最大地应力方向与切缝方向垂直时,不利于定向裂纹的扩展;最大地应力方向与切缝方向平行时,有利于定向裂纹的扩展。裂纹的扩展方向受控于切缝角度和最大地应力方向这2个条件,裂纹扩展规模则受到地应力的限制。
[Abstract]:Considering the nonuniformity of rock medium, rock blasting is regarded as the process of dynamic action of explosive stress wave and quasi-static action of explosive gas pressure.Based on the theory of damage mechanics, the mechanical model of rock blasting is established, and the crack evolution law of cutting joint charge blasting under different ground stress conditions is numerically simulated, and the influence of different ground stress conditions on the blasting effect of cutting joint charge blasting is analyzed.The simulation results show that the crack originates mainly in the circumference of the cutting joint and propagates along the direction of the cutting joint, and the controlling effect of the cutting joint on the directional crack is obvious when the in-situ stress is taken into account.When the direction of maximum geostress is perpendicular to the direction of the cutting joint, it is not conducive to the propagation of the directional crack, and when the direction of the maximum in-situ stress is parallel to the direction of the cutting joint, it is advantageous to the propagation of the directional crack.The propagation direction of the crack is controlled by two conditions: the angle of the cutting joint and the direction of the maximum ground stress, and the growth scale of the crack is limited by the in-situ stress.
【作者单位】: 东北大学资源与土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51222401,51374049,51304037) 中央高校基本科研业务费项目(N120101001,N120301002) 中国博士后科学基金项目(2013M541238)
【分类号】:TB41
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,本文编号:1742286
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