爆炸荷载下含预裂缝的裂纹扩展实验研究

论文摘要

预裂爆破技术目前广泛应用于爆破工程中,为了探究预裂爆破形成的预裂缝对爆生裂纹和原生裂纹动态断裂特性的影响,基于数字激光动态焦散线实验开展了一系列研究,获得了裂纹扩展的时实动力学参数。研究结果表明:预裂爆破形成的预裂缝可以阻挡爆生裂纹向保留岩体内扩展,加大被爆岩体的损伤;其两端产生的翼裂纹向保留岩体扩展,且扩展长度随着预裂缝长度的增加而增大;长度较短的预裂缝(L=20～80 mm),对保留岩体内原生裂纹扩展有促进作用,只有当预裂缝长度增加到一定程度(L=100 mm),才会对保留岩体内原生裂纹扩展有抑制作用,预裂缝A长度L=100 mm时,其B裂纹扩展长度为无预裂缝A模型时的21%,Bz和By扩展速度均值为无预裂缝A时的0和64. 8%;当有预裂缝存在时,原生裂纹两端翼裂纹的起裂时间随着预裂缝长度增加而增加,当预裂缝长度增加到一定程度(L=100 mm),迎爆侧翼裂纹没有起裂,By起裂时间推迟到和无预裂缝时一样的150μs;原生裂纹迎爆侧翼裂纹断裂韧度小于背爆侧断裂韧度;当有预裂缝存在时,原生裂纹两端起裂韧度均小于无预裂缝时的起裂韧度,且随着预裂缝长度增加迎爆侧翼裂纹起裂韧度降低;原生裂纹两端应力强度因子峰值随着预裂缝长度增加而减小。

论文目录

• 1 焦散线实验原理与系统
• 2 实验设计
• 3 实验结果
• 4 动态演化过程分析
• 5 预裂缝A断裂行为分析
• 6 原生裂纹B断裂行为分析
•   6.1 扩展长度分析
•   6.2 应力强度因子分析
•   6.3 起裂时间分析
•   6.4 裂纹扩展速度分析
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨仁树,苏洪

关键词: 预裂爆破,爆生裂纹,原生裂纹,应力强度因子,动焦散

来源: 煤炭学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 矿业工程,工业通用技术及设备

单位: 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,安徽理工大学化学工程学院

基金: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2016YFC0600903),国家自然科学基金资助项目(51404273),高等学校学科创新引智计划资助项目(B14006)

分类号: TD235

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0110

页码: 482-489

总页数: 8

文件大小: 772K

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