切缝药包爆炸作用机理数值模拟*
2018-09-27向俊庠高祥涛
爆炸与冲击 2018年5期
关键词:方向
申 涛,罗 宁,3,向俊庠,高祥涛
(1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116; 2.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116; 3.中国科学技术大学近代力学系,安徽 合肥 230027; 4.贵州省公安厅治安总队,贵州 贵阳 550001)
近年来,在深部岩土工程、隧道开挖、边坡开挖、贵重石材开采等工程领域中切缝药包定向控制爆破技术应用广泛且效果显著。切缝药包的实质是在具有一定密度和强度的管状炸药包装上开有不同形状、不同角度和不同数目的切缝来同时控制爆炸应力场的分布和爆生气体对介质的准静态作用与尖劈作用,达到定向控制爆破的目的。因此,切缝药包定向控制爆破效果显著,切缝管发挥了重要作用。Fourney等[1]在炮孔中使用轴向不同方向、不同数量间隙切缝的管来控制爆炸后的定向裂缝方向和数量,并通过脆性聚酯材料、花岗岩、树脂玻璃系列模型实验证明了使用该装药方式可以获得指定方向和数量的径向裂纹,达到控制断裂的目的。王树仁等[2]、Yang等[3]开展动光弹爆炸加载实验和铅铸体爆炸实验获得了切缝药包爆炸时动态应力场、爆生裂纹产生、扩展及止裂过程的定性记录,证明了药包切缝方向炮孔壁最先产生裂隙,且承受的爆轰波作用强度大于其他方向。王汉军等[4]、罗勇等[5]、谢华刚等[6]综合运用弹塑性力学、爆炸力学与岩石断裂力学分析了切缝药包在岩石中爆炸过程中切缝管的作用和爆炸后岩石中裂纹形成、扩展条件及方向。……
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