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爆炸載荷下鄰近巷道圍巖破壞規(guī)律試驗研究

發(fā)布時間:2025-06-10 04:22
   為了深入分析爆炸載荷下鄰近巷道圍巖破壞規(guī)律,采用相似模型試驗對圍巖破壞形態(tài)展開了詳細(xì)研究。試驗結(jié)果表明:巷道圍巖的破壞區(qū)域主要分布在迎爆側(cè)直墻、巷道頂?shù)装搴捅潮瑐?cè)直墻底角,破壞形態(tài)為自由面誘發(fā)裂紋并沿炮孔徑向擴(kuò)展。結(jié)合理論分析發(fā)現(xiàn):強(qiáng)壓縮波傳播過程中,迎爆側(cè)直墻至起拱點區(qū)域受豎向拉伸應(yīng)力作用,該區(qū)域自由面單元拉裂并沿最小抵抗線方向擴(kuò)展向炮孔;背爆側(cè)直墻底角尖端指向順應(yīng)力波傳播方向是該區(qū)域誘發(fā)裂紋的關(guān)鍵因素;在上覆巖層重力作用下,頂?shù)装逍纬墒芾瓝p傷界面。當(dāng)受到反射波和卸載波綜合作用時,頂?shù)装逦⒓?xì)觀損傷發(fā)展成為宏觀裂紋。

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

圖 1 試驗?zāi)P蛨D

圖 1 試驗?zāi)P蛨D

通過相似理論分析,綜合試驗?zāi)P偷目刹僮餍缘纫蛩?確定幾何相似比為1∶50,模型材料及配比為石膏∶細(xì)砂∶水=1∶6∶1。本文采用直徑6mm的工業(yè)瞬發(fā)電雷管起爆模擬鄰近爆炸載荷,雷管數(shù)量的選取主要保證現(xiàn)象的明顯,以呈現(xiàn)理想的破壞形態(tài),不做相似分析。模型尺寸800mm×800mm....


圖 2 左側(cè)平行爆破

圖 2 左側(cè)平行爆破

第二次爆破炮孔位置選擇巷道的左上方。爆破后,巷道拱形區(qū)域出現(xiàn)了新的裂紋(5#裂紋),如圖3所示,5#裂紋位于第二次爆破的迎爆側(cè),且擴(kuò)展軌跡基本沿第二次爆破炮孔的徑向方向;在背爆側(cè)底角位置出現(xiàn)了新的裂紋(4#裂紋),4#裂紋初始軌跡沿水平方向,該方向擴(kuò)展應(yīng)該在首次爆破后已經(jīng)出現(xiàn),只....


圖 4 正上方爆破

圖 4 正上方爆破

第三次爆破炮孔位置選擇巷道的正上方,第三次爆破對巷道的影響主要包括兩方面:一是2#裂紋的擴(kuò)展軌跡,2#裂紋擴(kuò)展方向偏轉(zhuǎn)向第三次爆破的炮孔徑向;二是2#裂紋和4#裂紋擴(kuò)展軌跡變得更加清晰,即裂紋寬度明顯增加,見圖4。三次不同方位爆破試驗結(jié)果表明,爆炸載荷作用下鄰近巷道圍巖的破壞以裂....


圖 5 迎爆側(cè)裂紋擴(kuò)展機(jī)理分析

圖 5 迎爆側(cè)裂紋擴(kuò)展機(jī)理分析

巷道迎爆側(cè)是鄰近爆炸載荷的初始作用區(qū)域,根據(jù)最小抵抗線理論,擾動也最為明顯,炸藥爆炸后,強(qiáng)壓縮波作用于鄰近巷道圍巖。當(dāng)間距較小時,圍巖體可近似看作受彎梁結(jié)構(gòu),在強(qiáng)壓縮波作用下,巷道靠近自由面區(qū)域巖體單元受到豎向拉應(yīng)力作用,誘發(fā)裂紋,擴(kuò)展向炮孔方向,見圖5。3.2背爆側(cè)直墻底角誘....



本文編號:4050302

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