预裂爆破中柱状孔间应力场作用分析
2021-09-27赵浩宇李鹏飞
有色金属(矿山部分) 2021年5期
关键词:模型
赵浩宇,李鹏飞
(1.金川集团工程建设有限公司,甘肃 金昌 737100;2.福州大学 紫金矿业学院,福州 350116;3.福州大学 爆炸技术研究所,福州 350116)
目前对于深孔预裂爆破中柱状孔间应力作用机理的认识尚不清晰,导致对深孔预裂爆破成缝机理的研究尚存在一些争议。在以往的研究中,为简化分析过程,将深孔柱状孔间受力模型简化为平面应变模型[1],仅考虑柱状部分孔间连线某点处应力叠加作用,但实际上,深孔预裂爆破条形药包爆破时,其形成的应力波可分为柱部和端部两部分,并存在端部效应的影响,端部破坏效应往往比柱部弱[2]。在柱状药包中部,应力波以近似柱面波的形式衰减,而在柱状药包两侧,应力波以近似球面波的形式衰减,两者衰减形式有明显区别,因此仅考虑柱部应力波叠加过程不能完全解释预裂爆破两孔间应力分布情况。尤其对于深孔预裂爆破来说,实际装药爆破过程中,孔口堵塞段不装药,而炮孔底部为克服岩石夹制力,往往采用孔底加强装药的方式[3]。因此,在深孔预裂爆破过程中,炮孔不同部位应力场作用是有区别的,岩石破坏形式也不相同,因此必须考虑以下几个问题,孔口堵塞部分破坏形式是怎样的,底部加强装药对孔底预裂成缝是否有效。
1 柱状孔间应力场作用力学模型
为准确了解深孔预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力场分布规律,根据深孔预裂爆破柱状孔间应力分布状态,建立了相邻柱状孔间应力场作用力学模型,将孔口与孔底部位药包等效为单元球状药包,将炮孔中部应力波近似认为是平行于炮孔轴线的柱面波且假设炮孔为垂直孔,分段空气间隔装药条件下深孔预裂爆破两柱状孔间应力分布如图1所示。……
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