地应力条件下水压爆破顶板裂纹扩展规律影响因素研究

摘要：

为研究地应力条件下水压爆破顶板裂纹的扩展规律,利用LS-DYNA非线性动力有限元模拟软件,以铺龙湾煤矿10602沿空留巷切顶卸压为工程背景,分析了不同侧压力系数、不耦合系数及导向孔与爆破孔间距对水压爆破在外加导向孔条件下孔间裂纹扩展及孔间峰值有效应力的影响,并进行现场验证.结果表明:在侧压力系数0.5～4.0范围内,随着侧压力系数的增大,孔间岩石的环向压应力逐渐小于连孔垂直方向的压应力,使得裂纹的扩展方向逐渐由连孔垂直方向过渡到连孔方向;随着不耦合系数的增大,孔间裂纹呈现先增多后减少的趋势,其中不耦合系数为2.5时,孔间裂纹最多,孔间峰值有效应力相比于其他情况高出1.16～1.45倍;当不耦合系数为2.5,侧压力系数分别为0.5、1.0、2.0、4.0时对应的最佳炮孔间距为500、600、700、700 mm.不耦合系数选取2.5、侧压力系数为2,炮孔间距为700 mm时的现场试验,顶板裂纹贯穿,液压支柱支护阻力降低20％左右,切顶效果良好.

关键词：水压爆破、裂纹扩展、有效应力、侧压力系数、不耦合系数、孔间距

所属期刊栏目：29

分类号：TU746.5(建筑施工)

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：96-104