多次爆破振动下岩体开挖累积损伤的研究

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爆破对于矿山的开挖、基建隧道工程的开拓都是一种高效快捷的手段。但是爆破振动诱发的岩体失稳严重威胁着工程人员的安全,尤其对于矿山的掘进巷道而言,多次的爆破振动对岩体的破坏损伤是持续累积的。当超过岩体的应力阈值时,岩体的力学性能就会降低或者破坏,严重的区域甚至会有岩爆的发生。所以研究多次爆破振动对岩体的累计损伤效应具有重要的意义。以爆破理论为基础并结合爆破损伤模型着重探讨了爆炸冲击载荷作用下岩石的具体破坏过程。这为巷道围岩在多次爆破作用下的累积损伤效应奠定了理论基础。同时我们在现场利用单孔声波测试仪和地质雷达对芦岭矿完成了10次爆破生产测试。利用单孔声波测试仪测试了每一次爆破振动对岩体声波波速的影响,通过地质雷达无损检测手段探测了每一次爆破对围岩岩体内部裂隙变化的影响。根据现场试验所得数据探究了岩体累计损伤效应和爆破次数的关系。并利用LS-DYNA软件模拟了巷道围岩在多次爆破振动下的破坏以及岩石爆破裂纹的形成扩展。从宏观上和微观上共同探究多次爆破振动对岩体累积损伤的影响。本文紧密结合芦岭矿现场爆破作业,以理论为基础,通过现场实测和数值模拟对多次爆破振动下岩体的累积损伤效应做了相应的研究,为进一步研究岩体累积损伤和对现场围岩支护提供了一定的参考。
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