近断层矿岩对爆破动载的动力学响应

深部矿岩体构造极为复杂,采动诱发的断层活化会引起诸多动力灾害,严重威胁矿山生产。为探究近断层巷道掘进产生的爆破动载对矿岩的动力学响应,以山东省某金属矿为工程背景,采用COMSOL软件构建了近平行断层缓倾斜薄矿体沿脉开采三维模型,从应力波传播机理角度分析了爆炸应力波对含断层矿岩的动力学响应。研究结果表明,爆炸应力波以爆破作业面为原点向外廓岩体传播,断层、拟剥离矿体和矿体围岩结构面均对爆炸应力波具有衰减作用;由于矿体、围岩结构面和断层对应力波反射的耦合作用,爆炸应力波在矿体走向方向的应力峰值高于围岩位置的应力峰值;随着爆炸应力波的传播,巷道位置处所形成的应力集中区沿巷道空区方向偏移;断层附近出现位移峰值集中的现象,且爆破载荷面近断层侧的位移峰值均高于爆破载荷面远断层侧位移峰值,断层对爆炸应力波的截断效应在向断层传播方向最为显著。