Page 156 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 康普林，等： 考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理 第 5 期

(2) 在爆生气体加载致裂阶段，爆生气体的准静态应力场作用于岩体，爆生气体载荷弱于应力波载
荷，岩体应变率较小，但爆生气体衰减较慢，岩体径向受压，产生拉伸长裂隙；
(3) 爆生载荷加载结束后，岩体内积蓄的变形能逐渐释放，裂隙仍在缓慢产生，但增长速度较小，并
逐渐停止。

5 结 论

构建了考虑药包爆破动-静时序作用的爆炸载荷联合加载模型，结合爆炸应力波与爆生气体不同的
加载特点，基于 PFC 建立了爆破漏斗离散元模型，模拟了爆破漏斗的形成过程，对比了加载和不加载爆
生气体的模拟结果，得出以下主要结论。
(1) 与传统的爆破漏斗模拟方法相比，考虑药包爆破动-静时序作用的模拟方法可以更好地反映炸药
爆破过程中应力波与爆生气体的协同作用，也可较好地复现爆破漏斗形成过程，并直观展示这一过程中
岩体的裂隙形成、演化以及碎块的抛掷效果。
(2) 爆炸应力波与爆生气体具有不同的破岩作用。爆炸应力波是距爆源较近区域内拉压与剪切微
裂隙形成的主要原因，同时，它会在自由面处发生反射拉伸作用，引起部分岩体发生“片落”破坏；爆生
气体是距爆源较远区域内拉压径向长裂隙形成的主要动力，此外，它可以推动破碎岩体进一步抛掷。爆
生气体膨胀并作用于岩体的过程不仅具有准静态作用，同时也存在一个短时间内的动态过程，具有与爆
炸应力波相似的作用，延长了爆破振动的作用时间，提高了爆破振动的速度峰值。
(3) 根据岩体内裂隙形成的不同时序与主要原因，可以将爆破漏斗形成过程中岩体内的裂隙发育过
程大致分为爆炸应力波加载致裂、爆生气体加载致裂以及变形能释放致裂 3 个阶段。
考虑药包爆破动-静时序作用的爆破漏斗模拟有助于揭示爆炸载荷的作用机理，反演爆破区域岩体
的裂隙发育及破碎抛掷过程，可用于优化矿山生产过程中的爆破参数，指导现场工程应用。

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