爆破震动作用下高地应力巷道动力响应特征与稳定性研究

为了研究爆破震动作用下高地应力巷道的动力响应特征及其稳定性，以淮南潘三矿超前预裂卸压爆破扰动瓦斯综合治理巷为工程背景，通过理论分析建立了爆破作业扰动巷道围岩模型，并根据应力波传播理论及波前动量守恒定理推导出了爆破震动作用下巷道围岩振动方程。使用数值模拟研究了巷道围岩质点峰值振动速度（Peak Particle Velocity,PPV）的衰减特征，从应力分布规律的角度对理论分析进行了补充，并根据模拟结果对巷道围岩稳定性进行了分析。结果表明：巷道围岩振动方程显示，爆炸应力波入射角度的不同会导致巷道围岩不同区域的动态响应特征存在差异。随着爆心距增大，巷道轮廓面附近围岩PPV出现波动，并在自由面处获得最大峰值振速；地应力对巷道围岩PPV具有抑制作用，地应力越大抑制作用越明显，且不同位置围岩的PPV对地应力敏感度存在差异；随着地应力增大，爆破震动作用下巷道围岩受力状态从拉剪变为压剪，最大主应力和剪切应力也随之增大。研究认为随着埋深增加，在对爆破震动作用下巷道围岩的稳定性进行评估时地应力因素不可忽略。对于潘三矿超前预裂卸压爆破工程现场而言，除了巷道的直墙外，墙角、拱墙也是危险区域，应当着重予以加...