聚能射流地应力和延时协同作用下岩体损伤

地应力和时序性对聚能射流爆破岩体损伤有显著影响.本文理论分析了地应力爆破下炮孔周围岩体应力分布规律和爆破裂纹发育范围,运用数值模拟研究了各向同性和各向异性压力下岩体破碎区的形状、射流侵蚀长度和裂纹扩展特征,探讨了延时效应对裂纹扩展贯通的影响.结果表明,聚能射流爆破实现了裂纹定向扩展,提高了裂纹扩展长度.在各向同性压力下,破碎区呈圆形,破碎区半径、射流侵蚀长度和裂纹长度随着地应力的增加而减小.在各向异性的压力下,破碎区呈椭圆形;水平和垂直方向的压力差值越大,破碎区的各向异性就越明显.随着侧压系数k逐渐减小,水平和垂直方向裂纹长度分别呈减小和增加的趋势.炮孔垂直方向裂纹长度随延迟时间的延长而增加.本研究可为地应力条件下聚能射流爆破和延时效应对岩石损伤行为的发展提供理论指导.