[发明专利]一种岩石双轴压缩爆破设计方法

摘要

本发明公开了一种岩石双轴压缩爆破设计方法，方法包括如下步骤：步骤S1：获取岩石的基本力学参数；步骤S2：在双轴压缩条件下的柱面爆炸波传播过程中，对炮孔的动态力学响应进行理论建模；步骤S3：在平面应变与平面应力条件下的岩体受到均布水平围压Px与竖直围压Py作用时，利用经典的Kirsch方法计算炮孔周边的静态应力分布；步骤S4：在平面应变条件下炮孔内壁在受到爆炸载荷作用时，采用拉普拉斯变换法求解炮孔的动态响应；解决了以往测试方法的缺乏理论基础、实验参数设计指导、工作量大以及围压加载方式易破坏岩石试样的问题。

主权项

1.一种岩石双轴压缩爆破设计方法，其特征在于，方法包括如下步骤：步骤S1：获取岩石的基本力学参数；步骤S2：在双轴压缩条件下的柱面爆炸波传播过程中，对炮孔的动态力学响应进行理论建模；步骤S3：在平面应变与平面应力条件下的岩体受到均布水平围压P_x与竖直围压P_y作用时，利用经典的Kirsch方法计算炮孔周边的静态应力分布；步骤S4：在平面应变条件下且炮孔内壁在受到爆炸载荷作用时，采用拉普拉斯变换法求解炮孔的动态响应；步骤S5：基于平面应变条件下炮孔的动态响应计算结果，通过替换岩石的杨氏弹性模量E和泊松比ν，可得到平面应力条件下炮孔的动态响应；步骤S6：将计算获得的炮孔周边的静态应力分布与炮孔爆炸动态响应叠加，并将相应的应力状态投影至应力不变量空间中，绘制不同动静组合加载条件下炮孔周围任一单元的爆炸加载路径；步骤S7：根据岩石三轴压缩实验数据和拉伸试验数据确定岩石屈服函数，将其绘制于应力不变量空间中；步骤S8：判断应力不变量空间中的单元的爆炸加载路径是否达到岩石屈服函数；若否，则进入步骤S9；若是，则进入步骤S10；步骤S9：认为岩石不破坏；步骤S10：根据其屈服点的位置，判断不同围压下处于平面应变或平面应力状态的岩石炮孔周围任一单元的爆炸破坏模式。