冲击荷载作用下水泥砂浆-砂岩组合体动态破坏特征数值模拟

廖敦霞; 乔德元; 刘文汇; 肖宇

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.04.010

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (4) : 55 -60. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.04.010

冲击荷载作用下水泥砂浆-砂岩组合体动态破坏特征数值模拟

廖敦霞, 乔德元, 刘文汇, 肖宇

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摘要

针对深井巷道工程作业过程中，深部围岩地应力大、岩爆概率高，同时还要考虑掘进时爆破扰动的影响等问题，将部分围岩与支护看作组合体选用水泥砂浆和砂岩进行数值模拟研究，探究开挖过程中爆破冲击波对围岩及支护结构破坏规律，对比5种不同支护厚度下的水泥砂浆-砂岩组合体冲击荷载下的力学性能。结果表明：在LS-DYNA软件模拟下，破坏类型均起源于内部水泥砂浆体，继而向外部砂岩层扩展，5种方案的破坏形式均呈“V”字型破坏曲线，其水泥砂浆厚度越大，5种方案的支护强度也越来越高，且轴向变形主要集中于试件的腰线部位，随冲击荷载幅值的增大，轴向位移呈现递增趋势。研究可为深井巷道抗冲击支护设计提供理论依据。