不同应力条件下组合孔爆破破岩规律数值模拟研究

摘要

深部矿山爆破开采不可避免的受到初始地应力的作用,为探究高地应力下组合孔破岩规律,对初始应力与组合孔爆炸应力联合破岩机理进行分析,开展不同应力作用下组合孔爆破破岩数值模拟研究。结果表明:初始应力对爆破作用的抑制或者促进取决于其与岩石的弹性极限的对比关系,当初始应力小于岩石的弹性极限时,表现为抑制作用,当初始应力大于岩石的弹性极限时,表现为促进作用。加载不同初始应力时(岩石峰值应力为90.58 MPa),组合孔破坏失效单元个数、裂隙扩展长度均符合"先减小后增大"的趋势,且拐点处应力值为25 MPa,为岩石峰值应力的27.6%,与岩石应力-应变全过程曲线中弹性极限应力值一致;提取分析测点处的有效应力及振动速度可知,随着初始应力的增强(20～50 MPa),测点处耦合应力呈线性增大趋势,表明初始应力与爆炸应力耦合作用下,初始应力占主导作用;组合孔方案中超前致裂孔爆破为前排孔创造新的自由面,监测点处的振动速度监测情况表明,组合孔爆破方案具有很好的减震作用。

关键词

初始应力 / 组合孔 / 联合破岩 / 数值模拟