岳中文,郭 洋,许 鹏,王 煦,宋 耀

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083)

定向断裂控制爆破的空孔效应实验分析*

岳中文,郭 洋,许 鹏,王 煦,宋 耀

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083)

采用新型数字激光动态焦散线实验系统,对爆炸荷载作用下空孔周围的动应力场分布及空孔对爆生主裂纹扩展行为的影响进行了研究。研究结果表明,在空孔周围强应力场的影响下,2条相向扩展的爆生主裂纹逐渐向空孔处偏转,并在空孔处贯通;空孔附近的主应力方向与炮孔连心线夹角基本稳定在约12°,增大空孔尺寸对空孔附近的主应力方向影响不明显;爆炸应力波与空孔相互作用,产生反射拉伸波,改变了主裂纹尖端的应力场,降低了主裂纹的扩展速度,且空孔直径越大,主裂纹的扩展速度越低;当爆生主裂纹扩展到空孔附近时,主裂纹尖端动态应力强度因子再次出现上升的趋势。

爆炸力学;定向断裂控制爆破;爆破裂纹数字激光动态焦散线;空孔;爆破裂纹

在井巷掘进施工中,钻爆法由于对地质条件的适应性强,施工成本低、速度快,操作工艺简单,因而在施工中应用广泛。采用传统爆破的方法进行施工时,往往会造成较大的超挖或欠挖,不仅增加了后期喷浆作业的费用,也增加了围岩的损伤,降低了围岩的稳定性[1]。为此,国内外学者提出了很多定向断裂控制爆破的方法。其中,通过在装药孔间设置空孔来实现定向断裂爆破的效果已在工程实践中被人们所证实,并且取得了较好的效果。……