地应力下岩石多孔爆破损伤演化数值模拟

作者：庞宁波; 杨永康^*

来源：矿业研究与开发, 2023, 43(10): 119-125.

DOI：10.13827/j.cnki.kyyk.2023.10.018

• 岩石爆破
• 地应力
• 裂纹扩展
• 数值模拟

为研究地应力作用下岩石多孔爆破裂纹扩展机理，基于LS-DYNA软件，讨论不同地应力下岩石孔间裂纹扩展与演化过程。结果表明：在各向同性地应力作用下，岩石爆生裂纹的扩展与演化会受到抑制，且抑制作用随地应力水平的提高而增强。裂纹的分布形态呈现各向同性的特征，各向同性地应力仅影响爆生裂纹的发育长度，主裂纹的扩展方向保持不变。在各向异性地应力作用下，爆生裂纹倾向于沿最大主应力方向演化。当岩体开挖方向与最大主应力方向一致时，地应力的抑制作用有利于保护预留岩体不受损伤。减小孔间距、孔内放置水袋和采用高爆速、高爆压的炸药均有利于实现高地应力作用下的孔间裂纹贯穿。水作为耦合介质所占比例从0提高到66%时，压碎区范围扩大了62%,裂纹数量增多；从66%提高到100%时，压碎区范围、裂纹数量无明显变化。其中，后两种方法有利于提高爆破致裂的效果，孔间裂隙发育更完全。

• 单位
  太原理工大学