水耦合介质定向断裂爆破裂纹动态扩展机理研究

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2023.0473

采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (1): 134-141.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0473

水耦合介质定向断裂爆破裂纹动态扩展机理研究

郭东明, 李杨, 宋耀, 王雁冰

1. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京100083;
2. 大连交通大学交通运输工程学院,辽宁大连116021

出版日期:2024-01-15 发布日期:2024-01-17
通讯作者: 王雁冰， E-mail： wangyanbing@cumtb.edu.cn Tel： 010-62339009
作者简介:郭东明（1974— ）男，江西省新余市人，博士，教授，博士生导师，主要从事工程爆破、巷道支护、矿山建设方面的研究。
基金资助:
国家重点研发计划项目（2021YFC2902103）；国家自然科学基金重点项目（51934001）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2023JCCXLJ02）;辽宁省教育厅科学研究项目（LJKZ0482）

Dynamic crack propagation mechanisms of water-coupling charge under directional fracture blasting#br#

Online:2024-01-15 Published:2024-01-17

摘要/Abstract

摘要： 为研究水耦合介质在定向断裂爆破过程中对爆生裂纹动态扩展机理的力学影响,基于焦散线理论,采用数字激光动态焦散线试验系统,开展单炮孔切缝有机玻璃(PMMA)试件在3种不耦合系数(1.25,1.67,2)下水耦合及空气耦合定向爆破试验,对比研究水耦合装药下试件爆后分形计盒维数D的分布规律,及爆生裂纹在动态扩展过程中的动态应力强度因子K^d_Ⅰ与扩展速度v随时间的变化规律。结果表明:相较空气介质,水耦合装药试件爆后的次裂纹数目明显减少,定向致裂效果较好,爆生裂纹在扩展过程中的K^d_Ⅰ与v值随时间的波动程度明显减弱,该种装药模式下的爆破更易为试件爆生裂纹中后期动态扩展提供稳定、持续的能量;不耦合系数对水耦合装药试件裂纹尖端动态起裂韧度K^d_Ⅰc值的影响具有正相关性,较低的不耦合系数更易引起水耦合装药试件的动态起裂。

关键词: 水耦合爆破, 不耦合系数, 动态焦散线, 裂纹扩展

中图分类号:

TD 235

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水耦合介质定向断裂爆破裂纹动态扩展机理研究

Dynamic crack propagation mechanisms of water-coupling charge under directional fracture blasting#br#

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