侧压系数对不耦合装药爆破影响数值模拟研究

摘要

为提高深部岩体在非静水压力条件下的爆破效果、优化炮孔装药参数,利用有限元软件LS-DYNA对不同初始应力下的单孔不耦合装药计算模型进行数值分析,得到了侧压力系数(λ)和不耦合系数(Kd)分别为1.0、1.5、2.0、3.0和4.0时的爆破压力、振动响应和岩体破坏形态.结果 表明:随着λ的增加,岩体竖直方向的质点压力峰值增长幅度大于水平方向,竖直方向的质点峰值速度(PPV)得到促进而水平方向PPV受到抑制且不断减小.炸药和岩石在不完全耦合的状态下,岩石损伤区的形状随侧压系数的增加逐渐由圆形转变为长轴出现在较大主应力作用方向的椭圆形,且长短轴之比值逐渐增大.最后通过对数值模拟结果进行分析发现当不耦合系数大于2时,Kd对各质点压力峰值和PPV的影响逐渐减弱.