采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (4): 867-878.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0268

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高地应力下岩体控制爆破机理与损伤演化特征研究

傅师贵,刘泽功,张健玉,乔国栋,张鑫,杨帅   

  1. 1. 安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽淮南232001;
    2. 合肥综合性国家科学中心能源研究院,安徽合肥230031
  • 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-07-13
  • 通讯作者: 刘泽功,E-mail: zgliu@aust.edu.cn Tel: 13705544208
  • 作者简介: 傅师贵(1998— ),男,江西省上饶市人,博士研究生,从事爆破安全及瓦斯灾害防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52074013);合肥综合性国家科学中心能源研究院项目(21KZS216);安徽省自然科学基金项目(YJS20210395);安徽理工大学2022年研究生创新基金项目(2022CX1003)

Study on mechanism of controlled blasting and damage evolution of rock mass under high ground stress#br#

  • Online:2024-07-15 Published:2024-07-13

摘要: 为研究高地应力作用下深孔控制爆破损伤情况及裂隙演化规律,以淮南潘三矿深孔松动控制爆破瓦斯增透为工程背景,通过对控制孔导向、应力波传播及地应力下控制孔周围岩体应力理论分析和数值模拟,结合岩石爆破裂隙分形维数,探讨了高地应力对岩体控制爆破裂隙的演化影响。结果表明:控制孔对爆生裂纹的扩展有一定的定向效果,但深部矿区处所受高地应力会影响该定向效果。当控制孔与爆破孔的连线方向与最大主应力方向一致时,爆破定向效果达到最佳;刚起爆时,控制孔为爆破孔提供自由面,降低最小抵抗线;随着地应力的影响,裂纹扩展方向沿最大主应力方向进一步促进爆破孔与控制孔之间的岩体损伤。最后,通过分析不同地应力状态下爆破裂隙的演化情况和分形维数,建立了裂纹分形维数D与损伤量w的预测模型,能较好地预测高地应力下岩体的损伤程度。

关键词: 高地应力, 岩石爆破, 分形维数, 控制爆破, 数值模拟

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