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爆破器材2025年第05期:节理特征对岩体爆破裂纹扩展的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:费鸿禄;杨鹏亮;郭纪委;胡刚;丁炆;

单位:辽宁工程技术大学爆破技术研究院;

摘要:通过数值模拟,研究了节理的数量、宽度、位置和角度等特征对岩体爆破裂纹扩展的影响规律。采用RHT模型,构建了双孔爆破数值模型,分析了不同节理条件下爆炸应力波和爆生气体的传播特性及对裂纹扩展的作用。结果表明:当与炮孔连心线平行位置设置1层水平节理时,节理中部区域先后受到爆炸应力波和爆生气体的叠加作用,损伤和破裂显著增大;且节理宽度的增加对爆炸应力波和爆生气体传播的阻滞作用更明显。节理宽度从1 cm增加到15 cm时,端部裂纹长度从108.6 cm减至49.7 cm,表明节理宽度的增加可导致爆生气体聚集程度降低,阻碍了端部裂纹的扩展。节理角度为30°时,两炮孔间爆生裂纹连通效果最差;节理角度为45°或60°时,连通效果显著。而节理宽度的增加则减弱了这种连通效果,表明节理角度和节理宽度对裂纹连通性的影响趋势相反。利用桂林鲁山水泥厂矿山工程实例验证了模拟结果的合理性。可为提高岩体工程的爆破能量利用效率、破岩效果及安全性提供参考。

关键词:节理岩体爆破;;节理特征;;数值模拟;;裂纹扩展

基金资助:辽宁省教育厅基本科研项目(青年项目)(JYTQN2023206)