分层起爆抛掷爆破效应实验及数值模拟研究

摘要

基于装药在介质内部爆破技术,采用上、下两层分段抛掷爆破模型试验研究岩土中快速成坑效应,依据柱状装药岩土爆破理论设计分层装药爆破参数,通过改变上层装药长度、孔深及最小抵抗线获得不同尺寸的V型坑,结合下层装药二次爆破获取最终爆炸成坑,在此基础上,采用ANSYS/LS-DYNA结合SPH-FEM算法模拟了孔口堵塞分层延时起爆条件下的爆破过程,研究岩土内受力及运动特征。结果表明:下层装药量、与V型坑底距离、V型坑夹角直接影响爆破效果。约100˚夹角V型地形下方爆破时,下层装药上顶面距离V型坑底25至30 cm时,抛掷效果和开口长度较好,清理工作量相对较少;当下层装药上顶面与V型坑底距离加大时,水平开口直径和抛掷量都会下降;爆腔膨胀后,靠近临空面一侧岩体向外运动,在临空面最外层和堵塞段产生斜向明显拉裂。