煤礦巖巷爆破掘進(jìn)過程中周邊眼對(duì)裂紋擴(kuò)展止裂機(jī)理
本文選題:爆炸動(dòng)載荷 + 周邊孔。 參考:《煤炭學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:周邊眼在巖巷光面爆破中可以使巷道表面相對(duì)光滑完整,同時(shí)它對(duì)巖體內(nèi)原生裂紋或爆生裂紋的擴(kuò)展可能起到止裂的作用。為探究周邊眼的止裂作用機(jī)理,針對(duì)爆破開挖過程中不同間距周邊眼對(duì)原生裂紋擴(kuò)展的止裂問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。實(shí)驗(yàn)采用帶中心裝藥孔、預(yù)制裂紋(原生裂紋)及兩個(gè)簡(jiǎn)化周邊眼的有機(jī)玻璃圓形試件,觀測(cè)原生裂紋在周邊孔止裂作用下的起裂-擴(kuò)展-止裂效果。采用AUTODYN軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,巖石采用線性狀態(tài)方程(EOS),強(qiáng)度模型為Elastic,失效準(zhǔn)則為最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則(MMTS),并在擴(kuò)展路徑附近設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),以觀測(cè)這些點(diǎn)的應(yīng)力隨周邊眼間距變化的規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果分析得出:(1)在兩周邊眼間會(huì)產(chǎn)生與裂紋擴(kuò)展方向垂直的壓應(yīng)力,對(duì)裂紋擴(kuò)展的確能夠起到止裂作用;(2)不同的周邊眼間距,在周邊眼間產(chǎn)生的壓應(yīng)力不同,導(dǎo)致不同的止裂效果;(3)周邊眼間距越小,產(chǎn)生的壓應(yīng)力越大,對(duì)裂紋擴(kuò)展的止裂效果越好。
[Abstract]:The surrounding hole can make the roadway surface relatively smooth and complete in the smooth blasting of rock roadway, and it may play a role in stopping the crack propagation of the primary crack or explosive crack in the rock body at the same time. In order to investigate the mechanism of crack arrest in peripheral eyes, the experimental and numerical simulation of the primary crack propagation of peripheral holes with different spacing during blasting excavation was carried out. In the experiment, the effects of initiation, propagation and crack arrest of primary cracks on the primary cracks under the action of the peripheral holes were observed by using two round specimens of plexiglass with central charge holes, prefabricated cracks (primary cracks) and two simplified peripheral eyes. The numerical simulation is carried out by using AUTODYN software. The rock is simulated with the linear equation of state (EOS), the strength model is Elastictic model, the failure criterion is the maximum tensile stress criterion and the observation point is set up near the extended path. In order to observe the variation of the stress of these points with the distance between the peripheral eyes. Through the analysis of the experimental and numerical simulation results, it is concluded that the compressive stress between the two peripheral eyes will be perpendicular to the direction of the crack growth, and the crack propagation can indeed be prevented by different peripheral eye spacing. The smaller the distance between the eyes, the greater the compressive stress and the better the effect on crack propagation.
【作者單位】: 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院;深地科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11672194) 四川省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014JY0002) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(PLN1202)
【分類號(hào)】:TD235.1;TD263.3
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1775111
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