發(fā)布時間：2021-04-08 21:54

　　高地應(yīng)力環(huán)境是近年來深部礦山爆破開采困難的主要原因之一,研究爆破荷載與高地應(yīng)力的耦合作用下爆破振動的衰減機(jī)制,是開展"深部高儲能礦巖組合孔超前精準(zhǔn)爆破技術(shù)"的前提。以深部單炮孔爆破作用下的巖體為研究對象,設(shè)定開采深度分別為1000 m、1500 m、2000 m、2500 m、3000 m及無圍壓6種工況進(jìn)行數(shù)值模擬及回歸分析。結(jié)果表明:不同地應(yīng)力環(huán)境對爆破作用下深部巖體破碎近區(qū)單元速度峰值到達(dá)時間及基本走勢沒有影響;隨著地應(yīng)力的加大,在最大/最小主應(yīng)力方向上均表現(xiàn)為對爆炸沖擊波的抑制作用和對爆炸應(yīng)力波的小幅促進(jìn)作用。但在最大主應(yīng)力方向上,在炮孔近區(qū)由近至遠(yuǎn)范圍變化中,表現(xiàn)為地應(yīng)力對爆炸沖擊波的強抑制作用。在最小主應(yīng)力方向上,在炮孔遠(yuǎn)區(qū)由近至遠(yuǎn)范圍變化中,地應(yīng)力對爆炸應(yīng)力波的小幅促進(jìn)作用。 

【文章來源】：爆破. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

力學(xué)簡化模型

為方便計算結(jié)果數(shù)據(jù)提取,參考Williamson在處理爆破荷載下鋼筋混凝土橋梁柱響應(yīng)的處理方法[20,21],在本次數(shù)值模型中以炮孔為中心,以單元為研究單位,將炮孔周圍近區(qū)巖體以同心“方框”和分別沿最大、最小主應(yīng)力方向的直線進(jìn)行分組研究。為方便分析,本研究共選取炮孔周邊2m范圍內(nèi)440個單元分組研究(沖擊波作用范圍為3～7倍藥包半徑即范圍③～⑦之間)。選取參考同心“方框”10個(以不同顏色示意),分別編號為①～⑩;參考直線2條,分別編號為Ⅰ、Ⅱ;測點共480個,并按照下圖2所示進(jìn)行分組編號處理。2.2 不同地應(yīng)力下質(zhì)點速度效應(yīng)研究

分析圖像數(shù)據(jù)可知:隨著圍壓的逐漸加大,在炮孔周圍巖石爆破近區(qū)最大、最小主應(yīng)力方向上單元測點速度峰值都經(jīng)歷由最初的逐漸減小到后來的逐步增大的過程。在巖體爆破破碎范圍測點X=①～④范圍內(nèi),巖體首先受到炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波作用發(fā)生壓剪損傷,且隨著圍壓增大,沖擊波作用下的巖體損傷破壞單元速度峰值逐步減小。沖擊波向外進(jìn)一步傳播逐漸衰減為應(yīng)力波,此時應(yīng)力波所產(chǎn)生的對巖體的壓剪作用逐步減小,直至不能造成對巖體的完全破碎,當(dāng)應(yīng)力波傳播到測點X=④時,巖體切向方向上產(chǎn)生的拉應(yīng)力成為巖體破碎的主要作用來源,隨著圍壓的加大,應(yīng)力波在巖體切向上產(chǎn)生的拉應(yīng)力顯現(xiàn)逐漸增大的趨勢,表明隨著地應(yīng)力的加大,在最大/最小主應(yīng)力方向上均表現(xiàn)為對爆炸沖擊波的強抑制作用和對爆炸應(yīng)力波的小幅促進(jìn)作用。圖 4 Ⅰ-③號測點爆破單元速度-時間圖像

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3126344