空气间隔堵塞爆破数值模拟与试验研究

摘要

提出了一种空气间隔堵塞爆破结构改善岩石爆破效果的方式。通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了连续堵塞和空气间隔堵塞结构模型，计算得到：采用空气间隔堵塞结构，在装药部分孔壁位置应力峰值明显削弱，但在离炮孔中心远区的岩石应力峰值影响不大，说明该结构有利于控制爆源中心的过破碎，减小粉碎区区域；在空气堵塞段，孔壁单元应力峰值均明显降低，但是有效应力作用时间却明显增加，说明该结构对改善该位置岩石爆破效果有一定促进作用。在岩屑堵塞段，受空气间隔的影响，岩屑堵塞单元应力基本按照一个数量级进行衰减，要达到预期效果应至少设计2段空气间隔段。通过在露天台阶爆破试验证明了该堵塞结构改善爆破效果的可行性。

关键词

空气间隔堵塞 / ANSYS/LS-DYNA / 应力峰值 / 爆破效果

基金资助

国家自然科学基金项目(51904210)边坡爆破损伤岩体力学参数协调弱化效应及协调折减方法研究