刘玉龙, 王尹军, 黄磊, 吴春平, 闫国斌, 张阳, 王文韬, 余梦飞. 湖山铀矿钙结砾岩的爆破损伤断裂过程与机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0361
引用本文: 刘玉龙, 王尹军, 黄磊, 吴春平, 闫国斌, 张阳, 王文韬, 余梦飞. 湖山铀矿钙结砾岩的爆破损伤断裂过程与机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0361
Research on the process and mechanism of blasting damage and fracture of calcium conglomerate in Hushan ranium mine[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0361
Citation: Research on the process and mechanism of blasting damage and fracture of calcium conglomerate in Hushan ranium mine[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0361

湖山铀矿钙结砾岩的爆破损伤断裂过程与机理

doi: 10.11883/bzycj-2024-0361
基金项目: 基于多元数据的矿山精细爆破设计理论与能耗控制研究(U21A20106);

Research on the process and mechanism of blasting damage and fracture of calcium conglomerate in Hushan ranium mine

  • 摘要: 钙结岩型铀矿是纳米比亚第二大类型铀矿床,钙结砾岩因其特殊构造而极难破碎,炸药单耗即使达到1.0kg/m3,也会产生大量的大块和超大块,不仅制约铲装作业,严重影响矿山生产,而且极大增加了二次破碎的成本和危险性,是开采过程中遇到的最大难题。为研究爆破作用下钙结砾岩破坏规律,基于损伤断裂力学和波动力学理论揭示了钙结砾岩爆破损伤断裂过程与机理,结合LS-DYNA和Fortran编程建立了包括填隙物、砾岩和界面过渡区的细观数值模型,分析了钙结砾岩爆破应力波传播规律及损伤特征。钙结砾岩爆破损伤断裂过程可分为四个阶段,即:砾石和填隙物均发生压缩破坏;砾石发生拉伸破坏,填隙物发生压缩破坏;砾石和填隙物均发生拉伸破坏;砾石和填隙物交接面发生拉伸破坏。数值结果表明:砾石在爆破荷载作用下表征出更高的等效应力,填隙物等效应力最小,界面过渡区处出现明显的应力集中现象,随着距离的增大砾石和填隙物承受的应力差距减小。砾石的损伤较小,存在损伤“绕石”现象,填隙物的损伤较大。钙结砾岩爆破裂纹的扩展形式主要以沿着应力波的传播方向优先选择物理力学性能较低的填隙物以及交接面进行发育,对于砾石的破坏较弱。爆破块度主要表现为填隙物包裹砾石,爆破块度分布受交接面的粘结力、砾石分布情况的影响。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-23
  • 网络出版日期:  2025-01-07

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