爆炸荷載對鄰近巷道背爆側裂紋的影響規律

郭東明,劉 康,楊仁樹,周寶威,王漢軍

(1.中國礦業大學(北京)力學與建筑工程學院,北京 100083;2.中國礦業大學(北京)深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室,北京 100083;3.北京工業職業技術學院建筑與測繪工程學院,北京 100042)

爆炸荷載對鄰近巷道背爆側裂紋的影響規律

郭東明1,2,劉 康1,楊仁樹1,2,周寶威1,王漢軍3

(1.中國礦業大學(北京)力學與建筑工程學院,北京 100083;2.中國礦業大學(北京)深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室,北京 100083;3.北京工業職業技術學院建筑與測繪工程學院,北京 100042)

為了探究爆炸應力波對鄰近巷道背爆側隱性裂紋的影響規律,采用爆炸加載透射式動態焦散線系統,進行了試驗研究。試驗結果表明:在爆炸荷載作用下,鄰近巷道圍巖中存在裂紋缺陷的背爆側也成為主要擾動區,且擾動大小與裂紋距巷道距離和裂紋長度有關;當裂紋長度為5 mm,裂紋與巷道間距分別為2,3,4和5 mm時,裂紋擴展過程中動態應力強度因子變化曲線呈現相似的規律,即當裂紋與巷道貫穿后快速增大到第1峰值,然后在峰值上下持續振蕩一段時間后減小到0,所不同的是,在峰值上下振蕩性變化的持續時間和期間的最大值逐漸減小,最大值依次為1.651,1.572,1.419和1.346 MN/m3/2,這決定了裂紋遠端的最終擴展位移對應為25.197,16.378, 10.236和5.984 mm,呈逐漸減小的規律;裂紋與巷道間距的存在不僅對裂紋的擴展有一定的延遲作用,而且削弱了作用于裂紋遠端的應力波能,并且這種延遲和削弱作用隨裂紋與巷道間距的增大逐漸增強。……