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工程爆破2025年第01期:基于改进HJC模型坚硬断层弱化爆破参数数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李重情;胡云飞;

单位:安徽理工大学安全科学与工程学院;安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;

摘要:为解决坚硬断层阻碍回采问题,对过坚硬断层弱化爆破技术展开了研究。通过静态力学试验确定了断层岩石的基本力学性能,根据试验结果对HJC模型参数进行了修正,同时引入新破坏准则对HJC模型进行优化,并验证了模型参数的准确性,基于改进后的HJC模型对断层弱化爆破进行数值模拟。结果表明:爆破粉碎区和裂隙区半径随着不耦合系数的增大而减小,当不耦合系数为1.2时,爆破范围最大为0.806 m;在该不耦合系数下,炮孔间距为1.4 m时裂纹能产生贯通效果。通过对耦合介质进行模拟,得到水作为耦合介质相较于空气具有更高的能量传递效率,且能量利用率比空气高14.7%;含水炮孔爆破后粉碎区半径随着含水体积分数的增大而增大,含水炮孔爆破粉碎区半径约为干孔爆破的2.2倍。

关键词:坚硬断层;;HJC模型;;弱化爆破;;耦合介质;;能量传递效率

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52374179)