近年来,矿产资源的开采状态由露天转地下,由浅部转深部,在深部岩体的钻爆法施工中,地应力对爆破效果有显著影响。有关掏槽爆破机理和应用的研究主要是针对浅部地层中的巷道爆破施工,没有考虑地应力对爆破效果的作用。采用一种考虑爆破...近年来,矿产资源的开采状态由露天转地下,由浅部转深部,在深部岩体的钻爆法施工中,地应力对爆破效果有显著影响。有关掏槽爆破机理和应用的研究主要是针对浅部地层中的巷道爆破施工,没有考虑地应力对爆破效果的作用。采用一种考虑爆破荷载下粉碎区能量耗散的改进型连续-非连续单元法(Continuum-Discontinuum Element Method,CDEM),基于二维平面应变模型,分别研究了普通直眼掏槽爆破和大空孔直眼掏槽爆破在不同地应力条件下的应力演化过程和破裂损伤特征。数值模拟结果表明,大空孔的存在增强了爆炸应力波的反射拉伸作用,削弱了地应力对爆炸裂纹扩展的抑制作用,促进了爆炸主裂纹的扩展,增加了掏槽爆破的分形损伤和损伤面积,提高了掏槽爆破的岩体破碎程度。双向等压地应力对爆炸裂纹的扩展有抑制作用,对径向爆炸裂纹的扩展尤为显著。较大的地应力削弱了孔间爆炸应力波的相互作用,相邻炮孔对爆炸主裂纹扩展的导向效应减弱。随着地应力的增加,爆炸裂纹的分形维数和分形损伤整体上呈逐渐减小的趋势,但是大空孔直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积均显著大于普通直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积。说明在高地应力环境下,大空孔直眼掏槽爆破依然能够显著增加岩石破碎程度和破碎范围,提高爆破效果和破碎效率。展开更多
载荷装备通过软土地面会引起了软土地面的变形,车轮侵入软土的深度是软土地面装备通行性评估的重要参数。本文提出了连续-非连续单元法(Continuum-discontinuum Element Method,CDEM)与物质点法(Material Point Meth⁃od,MPM)耦合的数值...载荷装备通过软土地面会引起了软土地面的变形,车轮侵入软土的深度是软土地面装备通行性评估的重要参数。本文提出了连续-非连续单元法(Continuum-discontinuum Element Method,CDEM)与物质点法(Material Point Meth⁃od,MPM)耦合的数值计算方法,建立了车轮-软土地面耦合模型,模拟了车轮和软土地面相互作用过程,定量分析车轮载重、软土弹性模量、软土强度参数(黏聚力、摩擦角)与软土表面压应力、侵入深度等参数之间的关系,获得车轮侵入软土深度的变化规律。研究表明:软土侵入深度与车轮载重接近线性正相关,相对改变量约为179%;与弹性模量非线性负相关,相对改变量约为23%;与强度参数非线性负相关,相对改变量约为164%。当车轮载重一定时,非线性变化的车轮侵入深度对软土强度参数更敏感。建立强度参数(黏聚力、摩擦角)和侵入深度变化的三维关系,可为软土地面装备通行性评估中现场待测的关键参数提供理论依据。展开更多
文摘近年来,矿产资源的开采状态由露天转地下,由浅部转深部,在深部岩体的钻爆法施工中,地应力对爆破效果有显著影响。有关掏槽爆破机理和应用的研究主要是针对浅部地层中的巷道爆破施工,没有考虑地应力对爆破效果的作用。采用一种考虑爆破荷载下粉碎区能量耗散的改进型连续-非连续单元法(Continuum-Discontinuum Element Method,CDEM),基于二维平面应变模型,分别研究了普通直眼掏槽爆破和大空孔直眼掏槽爆破在不同地应力条件下的应力演化过程和破裂损伤特征。数值模拟结果表明,大空孔的存在增强了爆炸应力波的反射拉伸作用,削弱了地应力对爆炸裂纹扩展的抑制作用,促进了爆炸主裂纹的扩展,增加了掏槽爆破的分形损伤和损伤面积,提高了掏槽爆破的岩体破碎程度。双向等压地应力对爆炸裂纹的扩展有抑制作用,对径向爆炸裂纹的扩展尤为显著。较大的地应力削弱了孔间爆炸应力波的相互作用,相邻炮孔对爆炸主裂纹扩展的导向效应减弱。随着地应力的增加,爆炸裂纹的分形维数和分形损伤整体上呈逐渐减小的趋势,但是大空孔直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积均显著大于普通直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积。说明在高地应力环境下,大空孔直眼掏槽爆破依然能够显著增加岩石破碎程度和破碎范围,提高爆破效果和破碎效率。
文摘载荷装备通过软土地面会引起了软土地面的变形,车轮侵入软土的深度是软土地面装备通行性评估的重要参数。本文提出了连续-非连续单元法(Continuum-discontinuum Element Method,CDEM)与物质点法(Material Point Meth⁃od,MPM)耦合的数值计算方法,建立了车轮-软土地面耦合模型,模拟了车轮和软土地面相互作用过程,定量分析车轮载重、软土弹性模量、软土强度参数(黏聚力、摩擦角)与软土表面压应力、侵入深度等参数之间的关系,获得车轮侵入软土深度的变化规律。研究表明:软土侵入深度与车轮载重接近线性正相关,相对改变量约为179%;与弹性模量非线性负相关,相对改变量约为23%;与强度参数非线性负相关,相对改变量约为164%。当车轮载重一定时,非线性变化的车轮侵入深度对软土强度参数更敏感。建立强度参数(黏聚力、摩擦角)和侵入深度变化的三维关系,可为软土地面装备通行性评估中现场待测的关键参数提供理论依据。
