不同额外深度下的喷击加后损伤评估：基于2D数值仿真和3D实验的洞察
地球物理
2025-01-14 v1
摘要
在爆破工程中，孔道利用率是评估爆破性能的关键指标。虽然已有研究探讨了膨胀空间、切割设计、原址应力条件以及岩石性质对孔道利用率的影响，但关于额外深度（即切孔延伸至辅助孔深度之外的部分）与孔道利用率之间内在关系的研究仍不充分。这种理解缺失阻碍了解决深孔爆破中残余孔道和孔道底部未裂碎岩石的问题，限制了孔道利用率的提升。本研究采用简化的双孔模型进行额外深度切割爆破，开展二维数值仿真和三维水泥砖浆模型实验。系统考察了在额外深度作为单一变量变化下的爆破损伤特征、分形损伤和能量演化。获得实验参数包括孔道利用率、腔体直径、腔体容积和碎块 size 分布，以全面分析额外深度对爆后岩石损伤及其机理的非线性效应。仿真和实验结果表明，爆破损伤参数随着额外深度增加呈现先上升后下降的非线性趋势。适当增加额外深度可提高岩石破碎效率，而过量的额外深度则由于孔道底部的约束效应会降低效率。调整额外深度可优化爆炸能量在岩石碎裂与岩石抛射之间的分配。
引用
@article{arxiv.2501.06855,
title = {Evaluation of post-blast damage in cut blasting with varying extra-depths: insights from 2D simulations and 3D experiments},
author = {Changda Zheng and Renshu Yang and Jinjing Zuo and Canshu Yang and Yuanyuan You and Zhidong Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.06855},
year = {2025}
}