不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响

梁瑞, 曹晓睿, 周文海, 楼晓明, 胡才智, 王树江

黄金科学技术 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (02) : 306-317.

不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响

  • 梁瑞, 曹晓睿, 周文海, 楼晓明, 胡才智, 王树江
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摘要

在爆破工程中,选择合适的装药结构能够有效提高炸药利用率,从而改善爆破效果。基于RHT(Riedel-Hiermaier-Thomamodel)动态响应力学关系,采用ANSYS/LS-DYNA软件研究了偏心不耦合装药条件下不耦合系数K对岩体爆破荷载的影响,以及爆破过程中岩体的损伤情况。通过建立单孔偏心不耦合爆破模型,分析了不耦合系数K为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和3.5条件下的有效应力、振动速度、爆破地震波能量和损伤状况。同时,研究了不同不耦合系数K条件下爆心距(l)与损伤度(D)、质点振动速度(PPV)与爆心距(l),以及振动速度(vpp)与损伤度(D)之间的关系。结果表明:随着不耦合系数K的增大,耦合侧与不耦合侧有效应力和峰值振动速度、地震波峰值能量略微减小;粉碎区和裂隙区范围逐渐减小,且粉碎区损伤半径较裂隙区减小速率更大。岩体损伤程度和质点振动速度(vpp)均随着爆心距的增大而逐渐减小。质点振动速度越大损伤程度也越大,当vpp=50.4 cm/s时,岩体中的损伤变量达到损伤破坏阈值(D=0.19);当vpp>140.6 cm/s时,损伤度D>0.80。

关键词

岩体损伤 / 质点振动速度 / 有效应力 / 装药结构 / 爆心距 / 不耦合系数

中图分类号

TD235

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梁瑞, 曹晓睿, 周文海, 楼晓明, 胡才智, 王树江. 不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响. 黄金科学技术. 2024, 32(02): 306-317

基金

国家自然科学基金项目“移动环境中非局部扩散自由边界问题的传播动力学”(编号:11901264)资助

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