邻近爆破下不同形状巷道围岩裂纹扩展规律_中国煤炭行业知识服务平台

邻近爆破下不同形状巷道围岩裂纹扩展规律

作者

刘康郭东明张帅石震鑫陈今
单位

中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
摘要

为了解巷道断面形状对爆炸载荷下邻近巷道围岩裂纹扩展规律的影响，采用模型试验和扩展有限元（XFEM）方法展开详细研究。试验研究表明：爆炸载荷下，当原有裂纹扩展通过邻近巷道围岩原有裂纹尖端影响区、应力波传播过程产生的环向拉伸区和自由面反射波影响区时，扩展方向有所不同；巷道断面形状主要影响原有裂纹后期扩展方向，巷道断面形状不同，自由面反射拉伸波的拉伸应力方向不同；由于拉伸应力方向一般垂直于自由面，直墙拱形巷道和圆形巷道围岩中原有裂纹扩展后期偏转向弧形自由面切向方向，近似“层裂”现象扩展；矩形巷道围岩原有裂纹扩展方向与直墙反射波拉伸应力作用方向平行，裂纹扩展不受影响，仍沿近似水平方向与自由面贯穿。
关键词

邻近爆破巷道形状裂纹扩展模型试验扩展有限元
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划资助项目（2017YFC0804204-04）；国家自然科学基金面上资助项目（51274204）；教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目（NCET-12-0965）