钻孔爆破炮孔堵塞长度分析

摘要

为了考察钻孔爆破炮孔合适的堵塞长度及应力波在孔内传播规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对炮孔堵塞机理进行分析,在基本假设的基础上,通过对堵塞物动力学规律研究,并考虑了堵塞物的压缩变形,建立了堵塞长度的计算模型并验证了其合理性。通过有限元分析软件建立区域尺寸为1.5 m×1.5 m,炮孔深度为0.62 m,孔径为0.04 m的力学模型,模拟了孔底矩形连续耦合装药时,堵塞长度为0.35 m时的单孔爆炸应力云图及炮孔底部和临空面处的动力响应曲线。结果表明:应力波以球面波的形式向外传播,炮孔装药中心区域最先出现应力,而且应力最大,应力波经过反射叠加最终释放。炮孔底部的应力在极短时间迅速达到峰值,然后上下震荡,逐渐在某一值上趋于稳定。炸药爆炸产生的应力波在很小一段时间后传到临空面,临空面应力迅速达到峰值,然后迅速下降直至应力波全部释放。该方法可以为炮孔堵塞分析提供参考,并应用于煤矿炮掘工作面爆破分析中。

关键词

钻孔爆破 / 炮孔 / 堵塞机理 / 堵塞长度 / ANSYS/LS-DYNA