【光爆层厚度对光面爆破效果影响的数值分析(论文)】在矿山工程、隧道开挖以及地下工程建设中,光面爆破技术被广泛应用,以实现良好的轮廓控制和减少对围岩的破坏。光面爆破的核心在于通过合理设计装药结构和爆破参数,使爆破后形成的巷道或隧道表面平整、光滑,从而提高施工效率和安全性。其中,光爆层厚度作为关键参数之一,对光面爆破的效果具有重要影响。
本文基于数值模拟方法,研究了不同光爆层厚度对光面爆破效果的影响规律。通过建立合理的三维地质模型和爆破力学模型,采用有限元软件进行仿真计算,分析了不同厚度条件下裂纹扩展路径、应力分布以及最终成型效果的变化趋势。
实验结果表明,随着光爆层厚度的增加,爆破能量在岩体中的传播范围扩大,导致裂纹更容易沿预设方向扩展,从而形成更加平滑的开挖面。然而,当光爆层过厚时,爆破能量可能无法有效集中于目标区域,反而造成过度破碎,影响成形质量。因此,存在一个最佳的光爆层厚度范围,能够平衡能量传递与裂纹控制之间的关系。
此外,研究还发现,光爆层厚度对爆破振动波的传播也有一定影响。较薄的光爆层有助于限制振动波的扩散,降低对周围岩体的扰动;而过厚的光爆层则可能导致振动波传播距离增加,进而影响周边结构的安全性。
综上所述,光爆层厚度是影响光面爆破效果的重要因素之一。合理的光爆层设计不仅能够提高开挖面的质量,还能有效控制爆破对周围环境的影响。未来的研究可进一步结合实际工程案例,优化光爆层厚度的选取标准,为工程实践提供更科学的依据。
关键词:光面爆破;光爆层厚度;数值模拟;裂纹扩展;爆破效果