空孔孔径对深部岩石爆破裂纹扩展影响规律的数值模拟研究

针对深部岩石炮孔与空孔间裂纹扩展方向性差的问题,以山西永宁煤矿10204切顶卸压沿空留巷为工程背景,运用LS-DYNA有限元动力模拟软件,研究空孔孔径对岩石应力分布、孔间爆生裂纹扩展及峰值有效应力的影响规律,并进行了现场验证。研究结果表明:随着空孔直径的增大,最大主应力值与范围增大,且最大主应力方向在整个炮孔连线方向不发生改变,使得孔间裂纹扩展更具有定向性;随着空孔孔径的增大,孔间裂纹扩展长度呈现出由快速增长趋于稳定的规律;侧压力系数小于1.0时,空孔直径的增大对孔间有效应力的影响较小;侧压力系数大于1.0时,空孔直径的增大可有效提高孔间峰值有效应力。