金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (6): 122-130.
陈小国1 陶铁军2 田兴朝3 谢财进1 刘 霞1 张明伟4
CHEN Xiaoguo 1 TAO Tiejun 2 TIAN Xingchao 3 XIE Caijin 1 LIU Xia 1 ZHANG Mingwei 4
摘要: 掏槽角度是层理板岩隧道爆破的重要设计参数,未考虑层理倾角作用的掏槽角度设计易影响掏槽爆破 效果,甚至导致掏槽爆破失败。 为探究不同层理倾角影响下板岩隧道爆破的最优掏槽设计角度,以巴岳山隧道为依 托,首先开展不同层理倾角板岩的静动力学试验,确定不同层理倾角板岩的 Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构模型参 数;然后基于 ANSYS / LS-DYNA 软件构建 9 种不同层理倾角及掏槽角度下的板岩隧道掏槽爆破数值分析模型,探究层 理角度与掏槽角度变化时的围岩有效应力及损伤演化特征,确定最优掏槽设计角度;最后在巴岳山隧道研究段开展 5 次现场爆破试验,验证最优掏槽角度设计的正确性。 结果表明:板岩隧道层理倾角为 0°、60°、90°条件下,最优掏槽角 度分别设计为 80°、70°、60°时,有效峰值应力及爆破损伤区域最大,掏槽爆破效果最好;对 90°层理倾角基于最优掏槽 角度设计开展现场爆破试验后,平均循环进尺增加 11. 15%,炮孔平均利用率提升 10. 98%,平均最远抛渣距离减少了 7. 8 m,同时有效避免了“鼓肚”现象的产生。 研究成果为层理板岩掏槽爆破参数设计提供了参考。
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