扇形孔爆破裂隙的数值模拟.pdf

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1、第23卷第2期中国矿业Vo1．23，No．22014年2月CHINAMININGMAGAZINEFeb．2014扇形孔爆破裂隙的数值模拟李斌，许梦国。，王文杰(1．武汉科技大学，湖北武汉430081；2．冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081)摘要：对扇形孔爆破裂隙产生机理的认识可以为改进爆破方案提供科学依据。利用程潮铁矿中深孔落矿参数及岩石的基本力学参数，通过AuTODYN软件，应用Johnson—Holmquist(J—H)材料模型，来模拟岩石爆破产生的裂隙。通过在炮孔之问的孔底、中间和孑LVI位置添加高斯点来记录爆破过程中最大爆破应力变化。通过模拟结果分析，炮

2、孔越是密集的地方爆破应力越大，爆破裂隙也越多；相邻炮孔间隔时间起爆可以大幅度提升孔底岩石的最大爆破应力；相邻炮孔间距较小时，间隔时间起爆的作用就不明显了，岩石受到的最大爆破应力主要受距离近的炮孔爆破应力波的影响。关键词：扇形孔；AUTODYN；Johnson—Holmquist模型；裂隙；最大爆破应力中图分类号：TD235文献标识码：A文章编号：1004—4051(2014)02—0084—08Numericalsimulationoffan-holeblasting-inducedrockfractureLIBin一．XUMeng—guol_．WANGWen—jieT(1．WuhanUni

3、versityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China；2．HubeiKeyLaboratoryforEfficientUtilizationandAgglomerationofMetallurgicMineralResources，Wuhan430081，China)Abstract：Itcanprovidescientificbasisforimprovingblastingschemebyunderstandingfan—holeblasting—inducedrockfractureproductionmechanism．Itisavailab

4、letOsimulateblasting—inducedrockfracturebyusingtheparametersofChenchaoIronMine，AUTODYNsoftwareandJohnson—Holmquist(J—H)mode1．Itcanrecordthemaxburstpressurebyaddinggaugepointsatbottom，middleandorificeofboreholes．Thesimulationresultshowsthatdensertheboreholesare，thehigherpressureisandthemorefracturei

5、s．Theresultalsoshowsthatdelaydetonatorscoulddynamicincreasemaxburstpressureofbottomrock，andtheeffectofdelaydetonatorsbecomelessevidentwhentheboreholespacinggettingsmall，becausethemaxburstpressureismainlyeffectbytheblastingstresswaveoftheboreholenearby．Keywords：fan-hole；AUTODYN；Johnson—Holmquistmode

6、l；fracture；maxburstpressure无底柱分段崩落法是2O世纪5O年代以来随着金属矿山得到迅速推广，特别是铁矿山更为广泛。新的采矿工艺和设备的出现而逐步发展起来的的一无底柱分段崩落法的采矿机理主要是矿石和围岩的种采矿方法，由于其高效率、高度机械化、工艺简单、爆破崩落]。然而，无底柱分段崩落法在实际爆破生产安全和成本低廉的特点，无底柱分段崩落法在落矿过程中会产生较多的大块，不仅增加了成本、降低了采矿效率，还影响了采矿的安全生产。爆破产生不同块度的岩块可以认为是爆破产生收稿日期：2013—05—27基金项目：国家自然科学基金项目资助(编号：50804036)；湖北省教各种裂隙的

7、结果，研究爆破裂隙的产生和传播规律育厅重点项目资助(编号；D20111107)；武汉市晨光计划项目资助可以帮助更好的了解大块的产生机理。爆破的化学(编号：201050231045)反应过程是炸药从具有高能量的密致物质转化为高作者简介：李斌(1988一)，男，湖北钟祥人，博士研究生，矿业工程专压、高温的气体产物]。近年来通过对岩石爆破的业，主要从事岩石力学及采矿方法与工艺方面的研究E—mail：不断研究，国内外