高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破模型

粟登峰¹，康勇^1,2，王晓川^1,2

1. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 武汉大学水射流理论与新技术湖北省重点实验室

摘 要：基于水射流独特的切割优势提出了高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破的新方法,实验研究了高压水射流切割煤岩体所形成缝槽的断口形貌并建立了其几何模型.在此基础上,基于断裂力学理论同时结合Westergaard方法,确定了复变函数,进而推导出爆生气体准静态作用下射流螺旋切槽孔的应力场公式,得到了射流螺旋切槽孔缝槽尖端应力强度因子计算公式,并分析了高压水射流切槽辅助松动爆破松动效应.最后,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对该模型进行了验证,结果符合较好.

关键词：水射流;螺旋切槽;松动爆破;应力场;ANSYS/LS-DYNA;