爆破动载下胶结充填体的张拉力学响应机制

在阶段空场嗣后充填法中,胶结充填体在爆破动载下的稳定性对于矿柱回收至关重要。首先分析了爆破动载对充填体张拉破坏的影响,得到相邻矿柱的爆炸应力波对充填体产生拉应力的计算公式,以2#岩石硝铵炸药为算例,相邻矿柱爆破对充填体产生拉应力作用为0.24 MPa左右。依据理论计算参数,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立边孔爆破对充填体影响的数值模型,充填体界面单元的爆破最大速度为10.4 cm/s,表明充填体处于稳定的状态。最后建立胶结充填体的抗压强度与声波波速的数学模型,测试不同爆破时间扰动的充填体的波速,评价频繁爆破下充填体的累积损伤程度,发现随着时间的增加充填体声波波速先减小而后减少逐渐趋于稳定。研究成果为胶结充填体在二步回采中稳定性分析提供了新的参考依据。