爆破对冻结岩壁损伤的模型试验研究

摘要

以内蒙古梅林庙矿冻结红砂岩为原型,根据相似比进行缩尺后浇筑了试验模型,然后进行爆破.在模型顶部预留沟槽,分别在临近并筒处、岩壁外缘以及岩壁中间位置处均匀安放速度传感器.爆破时得到了不同位置处岩体的振动速度及其随等效距离增加的衰减规律,速度衰减基本符合萨道夫斯基公式,并对实测数据进行了拟合,得到了萨道夫斯基公式参数K、a,可以预测模型任意位置处岩体的振动速度.试验结果发现爆破引起的岩体在径向和轴向振动速度相对较大,切向振动速度相对较小.利用RSM-SY5型超声波探测仪对冻结岩壁在爆破作用下的损伤进行了量化评价,在临近井筒位置处预先埋置超声波探测管,在爆破前及每次爆破后分别对相邻探测管之间的岩体展开波速测试,通过波速变化评价岩体损伤大小.结果发现在临近炮孔中间位置的岩体损伤明显大于其他部位,并且爆破损伤具有明显的累积效应,随着爆破次数的增加,损伤是不断增加的.在高度方向上,模型顶部的损伤最大,这与自由边界的条件有关.