单向初始荷载下爆破漏斗破坏效应试验研究

深井矿山通常面临着高地应力开采环境,同时高地应力反作用于爆破破岩过程。为研究单向初始荷载对爆破漏斗破坏的影响规律,分析了初始荷载对爆生裂隙的影响机制,并进行了侧向爆破模型试验及数值模拟分析。研究表明:外加初始荷载对爆破裂隙范围的影响程度取决于爆炸荷载大小和岩石力学参数,岩石裂隙区主要受控于拉伸应力与抗拉强度的关系;在裂隙区范围内,距离炮孔中心越近,外加荷载对裂隙的影响越小;在混凝土爆破模型应力—应变曲线的弹性变形阶段范围内时,外加初始荷载对爆破效果表现出一定的抑制作用;相比于无荷载状态,5 MPa和10 MPa下的炸药单耗分别增大了35.80%和90.12%,而外加荷载为10 MPa时的K50、K80值分别降低了1.65%和0.44%,说明初始荷载在一定程度上也可以降低爆破大块率,有利于改善爆破块度分布。数值模拟结果与模型试验结果具有很好的一致性,研究结果对于深井开采爆破参数优化具有一定的理论指导作用。