超深竖井围岩体爆破模拟材料选择试验研究

作     者：杨小林 徐杰 褚怀保 孙博 王东辉 张光然 陈璐阳 郭鹏 王少华 

作者机构：河南理工大学土木工程学院 

出 版 物：《爆破》 (Blasting)

年 卷 期：2024年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(No.52130403)深部金属矿连续智能化安全开采基础研究 

主　　题：超深竖井 爆破 相似材料 正交设计 力学性能 敏感性分析 

摘      要：研发超深竖井围岩的爆破相似模拟材料并开展物理模型试验，是研究爆破作用下超深竖井围岩的动力响应规律的基础。论文以三山岛金矿西岭副井下二长花岗岩为模拟对象配制花岗岩相似材料，选取铁矿粉、重晶石粉为细骨料，石英砂为粗骨料，松香酒精溶液为黏结材料，石膏为调节材料，采用正交设计法配比模拟材料，测定了不同配比相似材料的力学参数，并进行了各影响因素的敏感性分析和模拟材料的试爆试验。结果表明:基于试件密度、单轴抗压强度和弹性模量，选定的配比方案能够满足室内爆破模型试验的要求；细骨料占总骨料比对模拟材料的密度有较显著影响；粘结剂浓度对模拟材料的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和粘聚力均有较显著影响；石膏占比对模拟材料的内摩擦角有较显著影响；高围压作用下模型试块内的应变峰值数值整体较大，并且随着距离的增加，应变峰值的衰减速度逐渐降低。该试验得到的相似材料配比可为后续室内爆破模型试验方案的设计提供依据。