位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
爆破开采诱发周边岩体损伤破裂的数值模拟研究
  • ISSN号:1001-1250
  • 期刊名称:《金属矿山》
  • 时间:0
  • 分类:TD231.1[矿业工程—矿井建设]
  • 作者机构:[1]鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司,辽宁鞍山114000, [2]中国科学院力学研究所,北京100190, [3]流固耦合系统力学重点实验室,北京100190
  • 相关基金:中国科学院战略性先导科技专项(编号:XDB10030303); 国家自然科学基金青年基金项目(编号:11302230); 鞍钢矿业集团项目(编号:2014-科C12)
中文摘要:

基于连续-非连续单元方法(CDEM)中的朗道点火爆炸模型及拉剪复合应变软化模型,探讨了爆破开采与炮孔周边岩体损伤破裂程度的对应关系。通过量纲分析,确定了爆破诱发岩体损伤破裂的主要影响因素;通过应变软化的Mohr-Coulomb模型及最大拉应力模型,详细探讨了不同黏聚力及抗拉强度下,炮孔周边岩体的损伤因子随爆破距离的变化规律。数值计算结果表明:炮孔附近以压剪破坏为主,岩体处于完全损伤状态,出现具有一定半径的密集破碎带;在远离炮孔的区域,以张拉破坏为主,出现若干条贯通性的张拉裂缝;损伤因子随爆破距离的增加呈指数型衰减,并拟合获得了损伤因子与无量纲爆破距离、无量纲黏聚力及无量纲抗拉强度间的函数关系;强损伤区(损伤因子大于0.9的区域)的临界半径一般在2.5~5.5 m,仅受黏聚力控制;弱损伤区(损伤因子小于0.1的区域)的临界半径一般大于8 m,受黏聚力及抗拉强度的联合控制。

英文摘要:

Based on Landau firing blasting model and strain softening shear tensile composite constitutive model in Continuum-discontinuum Element Method( CDEM),the relationship between blasting mining and damage fracture degree of rock mass surrounding the bore hole is discussed. According to dimensional analysis,the major influence factors related to the damage and fracture process of rock mass under blasting load are determined. By adopting Mohr-Coulomb model and maximal tensile stress model considering strain softening effect,the relationship between damage factors of rock mass and blasting distance under different cohesion and tensile strength is studied. Numerical results show that,a dense fracture zone with compressive shear failure appears near the bore hole,and the rock mass in this zone is totally damaged. In the area far from the hole,the major failure pattern is tensile failure,and some straight tensile fractures appear in this area. With the increase of blasting distance,the damage factor decreases gradually with decaying exponential pattern,and the fitting function between damage factor and dimensionless blasting distance,dimensionless cohesion and dimensionless tensile strength is obtained. The critical radius of strong damage region( the area damage factor greater than 0. 9) varies about from 2. 5 m to 5. 5 m,only controlled by cohesion. The critical radius of weak damage region( the area damage factor less than 0. 1) is generally greater than 8 m,and controlled by cohesion and tensile strength.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《金属矿山》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 中国金属学会
  • 主办单位:中钢集团马鞍山矿山研究院 中国金属学会
  • 主编:王运敏
  • 地址:安徽省马鞍山经济技术开发区西塘路666号
  • 邮编:243000
  • 邮箱:jsksbjb@163.com
  • 电话:0555-24044796
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1250
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1055/TD
  • 邮发代号:26-139
  • 获奖情况:
  • 国家二等奖,省、部二等奖,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22666