起爆方式对岩石爆破破碎影响的数值模拟研究.pdf

中国矿业大学学报990 6 2 1 中国矿业大学学报 JO U RNA L O F CH I NA U NI VERSI T Y O F M I NI NG 2 正向起 爆时, 在爆破漏斗的形成过程中，反射拉伸波的作用十分重要. f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 6 / 990 6 2 1. h t m （第 3／5 页）2 0 10 -3-2 3 15 59 0 3 中国矿业大学学报990 6 2 1 4 爆破漏斗 质点速度是爆破作用的主要物理参数之一，模拟计算结果显示，起爆方式对速度场的影响主要反映在 漏斗中心区域以外的速度场分布. 对于漏斗中心而言，其质点速度增长过程差异不大，速度的波动主要是由 应力波的多次反射产生的，且最大速度值亦非常接近（相差不大于10 ％），但在r 10 ～50 c m 范围速度场 的分布明显不同（图2 ）. 反向起爆时表面质点速度比较均匀，而正向起爆时r 10 ～50 c m 范围内平缓且速度 值小的区域则是爆破漏斗发育不良的直接显示. 以损伤系数为0 . 2 的等值线作为爆破破碎边界，模拟计算的爆破漏斗大小见表2 ，由此可以直接反映出起 爆方式的影响. 距装药中心距离/ c m a 反向起爆 T 2 4 距装药中心距离/ c m b 正向起爆 T 2 5 图2 自由面速度分布 Fi g . 2 T h e d i s t r i b u t i o n o f f r e e s u r f a c e v e l o c i t y f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 6 / 990 6 2 1. h t m （第 4／5 页）2 0 10 -3-2 3 15 59 0 3 中国矿业大学学报990 6 2 1 表2 模拟计算的爆破漏斗 T a b l e 2 Si m u l a t e d b l a s t i n g c r a t e r 起爆方式 漏斗半径/ c m 漏斗深度/ c m r 0 . 5 m 漏斗体积/ m3 瞬态爆轰8 9. 239. 80 . 58 5 反向起爆10 6 . 7 53. 41. 0 6 正向起爆96 . 737 . 60 . 7 18 5 结束语 研究结果表明起爆方式不仅影响爆破效果，而且影响爆破漏斗的发展过程和岩石介质的破 坏形式. 反向起爆使爆破应力波增加，爆破漏斗的形成时间缩短，而正向起爆时自由面附近的反 射波破坏区是形成爆破漏斗的重要组成部分. 作者简介刘殿书，男，196 0 年生，副教授 作者单位刘殿书 谢夫海 陈寿峰 中国矿业大学资源开发工程系 北京 10 0 0 8 3 参考文献 l Be r g e r M E. D e t o n a t i o n f o r h i g h e x p l o s i v e s i n l a g r a n g i a n h y d r o d y n a m i c c o d e u s i n g t h e p r o g r a m m e d b u r n t e c h n i q u e . Lo s A l a m o s Na t i o n a l La b o r a t o r y Re p o r t LA -6 0 97 -M S 2 D e m u t h R B, M a r g o l i n L G . SH A LEA c o m p u t e r p r o g r a m f o r s o l i d d y n a m i c s . LA -10 2 36 Lo s A l a m o s Na t i o n a l La b o r a t o r y Re p o r t , 198 5 3 刘殿书. 岩石爆破破碎的数值模拟. ［博士学位论文］. 北京中国矿业大学北京研究生部， 1992 收稿日期1999－0 7 －0 2 f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 6 / 990 6 2 1. h t m （第 5／5 页）2 0 10 -3-2 3 15 59 0 3