巷道压顶光面爆破裂隙扩展模拟及参数优化

来源：黄金科学技术杂志2017年第2期北京时间：

作者：胡建华，杨春，周炳任,周科平，张绍国

单位：1.中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083； 2.湖南省深部金属矿开发与灾害控制重点实验室，湖南 长沙 410083； 3.广西华锡集团股份有限公司，广西 河池 547200

摘要：为了优化爆破孔网参数，采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA，建立光面爆破的炮孔爆破数值仿真模型，以压顶光面爆破孔网参数变量控制模拟爆破裂纹扩展。研究结果表明：巷道压顶光面爆破孔网中设置诱导控制孔，能够有效诱导爆生裂纹的定向扩展，有利于提高光面爆破的巷道壁光滑平整度；在压顶光面爆破中，诱导控制孔的应力时程曲线拉应力表现突出，有利于诱导裂隙的扩展演化，单元受压时诱导控制孔表现为卸压应力状态；以裂隙的演化扩展曲线为评价指标，在孔网参数中添加诱导控制孔，周边孔间距取900 mm时裂隙形成的巷道壁光滑整齐，可提高光面爆破在此类地质条件下的适应性；当光爆层的爆破孔网参数采用间隔布置诱导控制孔时，工程中爆破孔间距以900 mm左右为宜。

关键词：光面爆破,仿真模拟,诱导控制孔,径向裂纹,破碎区

基金资助：国家自然科学基金项目“深部采动下地质结构体跨尺度时变力学行为试验及机理”（编号：41672298）、国家科技支撑计划课题“深部多层重叠矿体高效开采与灾害控制关键技术研究”（编号：2015BAB12B01）和中南大学研究生创新项目“深地环境下超临界二氧化碳射流冲击破岩机理的数值表征”（编号：2016zzts451） 联合资助