為研究控制孔在穿層爆破中對(duì)裂隙擴(kuò)展的作用機(jī)理,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行穿層爆破相似模擬試驗(yàn)。研究表明:煤巖體試塊上表面產(chǎn)生了貫穿炮孔和控制孔的裂隙,側(cè)面生成了多條不規(guī)則的裂隙,試塊內(nèi)部出現(xiàn)了包括沿控制孔方向發(fā)展的多個(gè)斷裂面;炮孔和控制孔連線上產(chǎn)生了較高拉應(yīng)力,炮孔和控制孔連線方向上拉應(yīng)變峰值是炮孔45°方向上的拉應(yīng)變峰值的1.12倍;爆破產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力波P和在控制孔處反射生成的反射橫波S_r、反射縱波P_r在控制孔附近的煤巖體上產(chǎn)生應(yīng)力疊加,造成煤巖體損傷,最終形成貫穿裂隙。穿層爆破中控制孔對(duì)爆生裂隙的擴(kuò)展起到導(dǎo)向作用,但由于穿層爆破中煤巖交界面的存在,使得應(yīng)力波出現(xiàn)復(fù)雜的反射、透射、疊加效應(yīng),造成煤層內(nèi)裂隙無(wú)序發(fā)育,工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)予以重視。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2020,16(07)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)示意

在本次相似模擬試驗(yàn)中,煤巖體試塊的設(shè)計(jì)尺寸為500 mm×500 mm×450 mm,其中頂板100 mm、煤層250 mm、底板100 mm,具體尺寸如圖2所示。煤巖體試塊上設(shè)置有1個(gè)炮孔和2個(gè)控制孔,控制孔對(duì)稱布置在距炮孔130 mm的兩側(cè),炮孔和控制孔為圓形孔,直徑均為20 mm。炮孔和控制孔的孔深均為180 mm,其中80 mm位于煤層中,100 mm位于巖層中。炮孔中裝藥長(zhǎng)度為100 mm,封孔長(zhǎng)度為80 mm。炮孔和控制孔的具體布置方式如圖3所示。

煤巖體試塊上設(shè)置有1個(gè)炮孔和2個(gè)控制孔,控制孔對(duì)稱布置在距炮孔130 mm的兩側(cè),炮孔和控制孔為圓形孔,直徑均為20 mm。炮孔和控制孔的孔深均為180 mm,其中80 mm位于煤層中,100 mm位于巖層中。炮孔中裝藥長(zhǎng)度為100 mm,封孔長(zhǎng)度為80 mm。炮孔和控制孔的具體布置方式如圖3所示。本次試驗(yàn)在煤巖體試塊中布置了4個(gè)應(yīng)力測(cè)點(diǎn),在每個(gè)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)處埋設(shè)應(yīng)變磚,用來(lái)監(jiān)測(cè)爆破過(guò)程中煤巖體試塊內(nèi)部應(yīng)力的變化情況,測(cè)點(diǎn)布置情況如圖4所示。1號(hào)測(cè)點(diǎn)位于炮孔和控制孔軸線上距炮孔70 mm處,2,3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)分別布置在以70 mm為半徑的圓弧上,測(cè)點(diǎn)每隔45°布置1個(gè)�？臻g分布上,1,2,3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)均布置在距頂板上表面140 mm的同一平面內(nèi)。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3593428