切缝药包爆破定向裂纹与张开节理相互作用的实验研究
2021-06-28丁晨曦杨仁树马鑫民康一强
工程科学学报 2021年7期
关键词:裂纹
丁晨曦,杨仁树,陈 程,马鑫民,康一强,赵 勇
1) 北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083 2) 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083 3) 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083
切缝药包定向断裂控制爆破技术能够有效控制爆炸能量的释放,实现爆生裂纹的定向扩展,从而减少周边岩体的超、欠挖,保障岩石井巷的周边成型质量.随着岩石井巷爆破工程量的增加,切缝药包爆破技术正发挥着越来越重要的作用.近年来,许多科研工作者围绕切缝药包和聚能装药爆破的基础理论开展了研究[1-3].其中,杨仁树等[4]通过高速纹影实验和超压测试技术分析了切缝药包爆破后爆炸波动流场的变化规律,指出爆生气体优先沿切缝方向释放,切缝方向的应力峰值远大于非切缝方向的,有利于沿切缝方向优先形成裂纹.程兵等[5]基于光滑粒子流体动力学方法-有限单元方法(SPH-FEM)耦合方法研究了切缝药包的爆破机理,具体分析了切缝药包爆破的爆轰产物膨胀过程、爆轰产物粒子运动速度及炮孔周围岩体的损伤演化历程.Yue等[6]采用动态焦散线实验方法研究了切缝药包爆破的裂纹扩展行为,发现了相邻炮孔间裂纹相互勾连的分布特征.此外,进一步的研究结果指出切缝药包爆破的定向断裂效果主要受到切缝宽度和不耦合系数的影响[7-9].
天然岩体中不可避免地存在节理等缺陷,而节理对爆……
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