切縫藥包爆破定向裂紋與張開節理相互作用的實驗研究

丁晨曦，楊仁樹，陳 程，馬鑫民，康一強，趙 勇

1) 北京科技大學土木與資源工程學院，北京 100083 2) 北京科技大學金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室，北京 100083 3) 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

切縫藥包定向斷裂控制爆破技術能夠有效控制爆炸能量的釋放，實現爆生裂紋的定向擴展，從而減少周邊巖體的超、欠挖，保障巖石井巷的周邊成型質量.隨著巖石井巷爆破工程量的增加，切縫藥包爆破技術正發揮著越來越重要的作用.近年來，許多科研工作者圍繞切縫藥包和聚能裝藥爆破的基礎理論開展了研究[1-3].其中，楊仁樹等[4]通過高速紋影實驗和超壓測試技術分析了切縫藥包爆破后爆炸波動流場的變化規律，指出爆生氣體優先沿切縫方向釋放，切縫方向的應力峰值遠大于非切縫方向的，有利于沿切縫方向優先形成裂紋.程兵等[5]基于光滑粒子流體動力學方法-有限單元方法（SPH-FEM）耦合方法研究了切縫藥包的爆破機理，具體分析了切縫藥包爆破的爆轟產物膨脹過程、爆轟產物粒子運動速度及炮孔周圍巖體的損傷演化歷程.Yue等[6]采用動態焦散線實驗方法研究了切縫藥包爆破的裂紋擴展行為，發現了相鄰炮孔間裂紋相互勾連的分布特征.此外，進一步的研究結果指出切縫藥包爆破的定向斷裂效果主要受到切縫寬度和不耦合系數的影響[7-9].

天然巖體中不可避免地存在節理等缺陷，而節理對爆……