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作者：于建新;王云蒙;王金星;陈晨;
单位：河南理工大学土木工程学院;河南省地下工程与灾变防控重点实验室;台州交通勘测设计院有限公司;
摘要：液态CO_2相变作用时的射流形状与冲击方向影响着破岩效果。基于自行构建的试验系统，结合LS-DYNA数值模拟，研究了双孔液态CO_2在不同气流释放方向组合下的岩石裂纹扩展规律。结果表明：双孔X方向相背冲击时，岩石裂纹并不能在两孔之间扩展贯通。双孔X方向相对冲击时，两孔之间形成贯穿裂纹。双孔Y方向同向冲击时，裂纹沿初始冲击方向扩展，并在孔周围扩展形成多条裂纹。数值模拟结果表明：在不同释放口组合冲击作用下，X方向相对冲击时裂纹在两孔之间形成贯穿，初始裂纹继续扩展贯穿至前后侧面。X方向相背冲击下的试样裂隙主要向预留孔四周扩展。Y方向同向冲击下试样内部裂隙沿初始气流冲击方向的反方向扩展，并未形成贯穿裂纹。从裂纹定向扩展效果而言，双孔X方向相对冲击效果最好，Y方向同向冲击次之，X方向相背冲击最差。从顶面主裂纹扩展数量而言，X方向相背冲击最多，Y方向同向冲击次之，X方向相对冲击最少。研究结果可为CO_2冲击致裂技术应用提供指导。
关键词：液态CO_2;;相变冲击;;裂纹扩展;;损伤分析;;数值模拟
基金资助：河南省地下工程与灾变防控重点实验室开放基金项目(KFKT2022-03);; 河南理工大学杰出青年基金项目(J2023-4)
