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工程爆破2025年第04期:节理粗糙度对岩石爆破破坏效应的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:门轩;刘红岩;邹宗山;王光兵;张光雄;

单位:中国地质大学(北京)工程技术学院;保利民爆哈密有限公司;

摘要:岩体中含有大量节理,粗糙性作为岩石节理的主要特性之一,其对岩石爆破效果也有较大影响。为此,首先通过MATLAB软件编写节理粗糙度系数(JRC)计算程序,而后采用LS-DYNA软件建立含不同粗糙度节理的岩体爆破数值模型,研究其爆破破坏效应,最后以某地矿区岩体为研究对象,探究节理粗糙度对台阶爆破效果的影响,探究现有爆破参数的合理性。研究结果表明:节理迎波面反射和折射的应力波在节理迎波面的凹陷部分集中,该区域细小裂隙增多。随着节理粗糙度增加,应力波经过节理后的能量衰减加剧,节理对应力波的衰减效果增强,最终影响节理上部岩体的破坏,且其破坏程度弱于低粗糙度节理上部岩体。根据现场情况进行台阶爆破数值模拟,发现相同爆破参数作用下,节理粗糙性对台阶爆破效果有较大影响,当节理粗糙性较高时,大块率高,需要进一步优化爆破参数。当采用钻孔超深增加到1.2 m时,大块率显著降低,爆破效果明显改善。

关键词:岩石爆破;;数值模拟;;节理粗糙度系数;;分形维数

基金资助:新疆维吾尔自治区“天池英才”领军人才计划基金资助项目(2023);; 新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县科技计划基金资助项目(blkkj23-01)