基于原生节理统计和爆破裂纹模拟的堆石料块度分布预测
本文关键词: 岩石力学 堆石料 节理统计 爆破裂纹模拟 块度分布 预测方法 出处:《岩石力学与工程学报》2017年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:水电工程堆石料爆破级配要求高、块度预测难,以岩体原生节理统计和爆破裂纹模拟为切入点,采用现场调查、室内试验、数值仿真和工程检验等方式,开展堆石料爆破块度分布研究,尝试建立一套堆石料爆破块度预测方法。通过现场调查,绘制研究区域的天然节理分布网络图,建立基于原生节理统计的三维节理岩体模型;通过SHPB试验装置获取岩石在冲击荷载作用下的动力学参数,利用Ansys/Ls-Dyna模拟了爆破裂纹的扩展范围;综合原生节理调查信息和爆破裂纹模拟成果,建立调查区域爆后三维节理岩体模型;利用ANSYS输出模型所有岩块的线 面 体数据并编制Matlab块度计算程序,采用基于爆破岩块第5条最长边的块度预测指标,得到调查岩体的预测级配曲线。工程应用表明,综合考虑原生节理和爆破次生裂纹联合切割作用的堆石料级配预测方法基本符合工程实际,且基于爆破岩块第5条最长边指标的级配预测结果要优于等体积球直径指标的级配预测结果,其在江咀料场级配预测中的整体误差为5.5%。研究可为类似工程的堆石料爆破开采提供可借鉴的级配预测手段。
[Abstract]:The blasting gradation of rockfill in hydropower engineering is high and the prediction of fragmentation is difficult. Taking the statistics of primary joints of rock mass and the simulation of blasting cracks as the starting point, the methods of field investigation, laboratory test, numerical simulation and engineering inspection are adopted, such as field investigation, laboratory test, numerical simulation and engineering inspection, etc. Through field investigation, the distribution network of natural joints in the study area is drawn, and a three-dimensional jointed rock mass model based on statistics of primary joints is established. The dynamic parameters of rock under impact load were obtained by SHPB test device, the propagation range of blasting crack was simulated by Ansys/Ls-Dyna, the information of primary joint investigation and the result of simulation of blasting crack were synthesized. The 3D jointed rock mass model after blasting is established in the investigation area, and the block size prediction index based on the longest edge of the fifth section of blasting rock block is adopted by using ANSYS to output the line data of all rock blocks and to compile the Matlab program to calculate the block size. The predicted gradation curve of the investigated rock mass is obtained. The engineering application shows that the prediction method of rockfill gradation based on the combination of primary joints and blasting secondary cracks is basically in line with the engineering practice. Moreover, the gradation prediction result based on the longest edge index of the fifth section of blasting rock block is better than that of the equal volume ball diameter index. The overall error in the gradation prediction of Jiangzui material yard is 5.5. The study can provide a method of gradation prediction for the blasting mining of rockfill materials in similar projects.
【作者单位】: 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;四川大学水利水电学院;浙江广川工程咨询有限公司;
【基金】:国家科技支撑计划项目(2014BAB03B00) 四川大学青年教师科研启动基金项目(2016SCU11039)~~
【分类号】:TV541;TV641.4
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,本文编号:1496636
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