深部岩体水耦合爆破裂纹扩展数值模拟研究

来源：黄金科学技术杂志2021年第1期北京时间：

作者：金鹏,刘科伟,李旭东,杨家彩

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：为认识深部高地应力岩体水耦合爆破裂纹扩展过程及机理，选择试验验证的RHT本构，采用LS-DYNA对水耦合装药单孔在不同原位应力场下的岩体爆破裂纹扩展进行数值分析。模拟结果表明：水耦合的方法延长了爆炸作用时间，提高了岩体中爆炸应力峰值和PPV（质点振动速度峰值），增强了爆破致裂岩体的效果；原位应力在深部岩体水耦合爆破中起到增加岩体中应力和PPV的作用。研究表明：在不同的地应力条件下，均存在某一最优水不耦合系数，且最优不耦合系数随原位应力的增加而减小，水耦合时，在原位应力为0，10，20，30，40 MPa的条件下，最优不耦系数分别为5.00、3.30、2.63、1.56和1.25。

关键词：深部岩体,地应力,水耦合爆破,裂纹扩展,数值模拟

基金资助：湖南省自然科学基金项目“爆破荷载下应力波空间变化特性与结构响应机理研究”(2018JJ3656)