丁晨曦等：切缝药包爆破定向裂纹与张开节理相互作用的实验研究 901· 情况下，不同几何特征节理的翼裂纹在起裂时的 cartridge decoupling charge blasting.Int J Rock Mech Min Sci, 动态强度因子也存在显著差异，节理的儿何特征 2017,96:34 决定了翼裂纹起裂的难易程度. [9]Song JS,Wang Y B.Gao X T,et al.The mechanism of directional fracture controlled blasting and its application.J Min Sci Technol, 此外，定向裂纹与张开节理相互作用时的入 2016,1(1:16 射角度对节理端部翼裂纹的起裂和扩展行为有显 (宋俊生，王雁冰，高祥涛，等.定向断裂控制爆破机理及应用. 著影响.当定向裂纹垂直入射时，节理两端的受力 矿业科学学报，2016,1(1)：16) 状态基本相同.两条翼裂纹的起裂和扩展行为基 [10]Yang R S,Ding C X,Yang L Y,et al.Experimental study on the 本一致，两条翼裂纹的分布状态基本对称.当定向 effects of joints on the blasting induced cracks propagation.Vib 裂纹倾斜入射时，节理两端的受力状态存在差异， Shock,2017,36(10:26 靠近定向裂纹入射点的一端能够获得更多的起裂 (杨仁树，丁晨曦，杨立云，等.节理对爆生裂纹扩展影响的试验 能量，从而优先起裂和扩展，并形成更长的翼裂纹， 研究.振动与冲击，2017,36(10)：26) [11]Aliabadian Z,Sharafisafa M,Mortazavi A,et al.Wave and 参考文献 fracture propagation in continuum and faulted rock masses: distinct element modeling.Arab Geosci,2014,7(12):5021 [1]Guo D Y,Zhao J C,Zhu T G,et al.Crack propagation and [12]Deng X F,Zhu J B,Chen S G,et al.Numerical study on tunnel coalescence mechanism of double-hole cumulative blasting in coal damage subject to blast-induced shock wave in jointed rock seam.Chin J Eng,2020,42(12):1613 masses.Tunnelling Underground Space Technol,2014,43:88 (郭德勇，赵杰超，朱同功，等.双孔聚能爆破煤层裂隙扩展贯通 [13]Zhao A P,Feng C,Guo R K,et al.Effect of joints on blasting and 机理.工程科学学报，2020,42(12)：1613) stress wave propagation.Chin J Rock Mech Eng,2018,37(9): [2]Xu P,Chen C,Guo Y,et al.Experimental study on crack 2027 propagation of slit charge blasting in media with vertical bedding (赵安平，冯春，郭汝坤，等.节理特性对应力波传播及爆肢效果 plane.J Min Sci Technol,2019,4(6):498 的影响规律研究.岩石力学与工程学报，2018,37(9)：2027) (许鹏，陈程，郭祥，等.含垂直层理介质在切缝药包爆破下裂纹 [14]Xie B,Li H B,Wang C B,et al.Numerical simulation of presplit 扩展行为的试验研究.矿业科学学报，2019,4(6)：498) blasting influenced by geometrical characteristics of joints.Rock [3]Yang R S,Zhang Z R.Yang L Y,et al.Cumulative blasting Soil Mech,2011,32(12:3812 experiment study of slotted cartridge based on hard-rock rapid (谢冰，李海波，王长柏，等.节理几何特征对预裂爆破效果影响 driving technology.Chin J Rock Mech Eng,2013,32(2):317 的数值模拟.岩土力学，2011,32(12)：3812) (杨仁树，张召冉，杨立云，等.基于硬岩快掘技术的切缝药包聚 [15]Yang R S,Ding C X,Yang L Y,et al.Model experiment on 能爆破试验研究.岩石力学与工程学报，2013,32(2)：317) dynamic behavior of jointed rock mass under blasting at high- [4]Yang R S,Yang G L.Gao X T.Theory and Practice of stress conditions.Tunnelling Underground Space Technol,2018. Directional Fracture Controlled Blasting.Beijing:Science Press, 74:145 2017 [16]Hu R,Zhu Z M,Zhang X Y,et al.Effect of joint orientation on (杨仁树，杨国梁，高样涛.定向断裂控制爆破理论与实践.北 rock blasting.J Sichuan Univ Eng Sci,2012,44(S2):41 京：科学出版社，2017) (胡荣，朱哲明，张晓燕，等.节理方位对岩石爆破的影响规律 [5]Cheng B,Wang H B.Zong Q.Numerical simulation on blasting 四川大学学报：工程科学版，2012,44增刊241) mechanism of slotted cartridge based on coupled SPH-FEM [17]Qu S J,Liu J F.Numerical analysis of joint angle effect on algorithm.ChinJEnergy Mater,2020,28(4):300 cracking with presplit blasting.Rock Soil Mech,2015,36(1):189 (程兵，汪海波，宗琦.基于SPH-FEM耦合法切缝药包爆破机理 (璩世杰，刘际飞.节理角度对预裂爆破成缝效果的影响研究 数值模拟.含能材料，2020,28(4)：300) 岩土力学，2015,36(1)：189) [6]Yue Z W,Yang L Y,Wang Y B.Experimental study of crack [18]Yang R S,Ding C X,Li YL,et al.Crack propagation behavior in propagation in polymethyl methacrylate material with double holes slit charge blasting under high static stress conditions.IntJRock under the directional controlled blasting.Fatigue Fract Eng Mater Mech Min Sci,2019,119:117 Struct,2013,36(8):827 [19]Li M,Zhu Z M,Liu R F,et al.Study of the effect of empty holes [7]Xiao Z X,Lu M,Lu Y S,et al.Dynamic photoelasticity on propagating cracks under blasting loads.IntJ Rock Mech Min experimental study on influence of slit's width on slit chrage's Sci,2018,103:186 blast effect.J PLA Univ Sci Technol Nat Sci,2006,7(4):371 [20]Li Q.Xu WL,Guo Y,et al.Propagation law of blasting crack at (肖正学，陆忞，陆渝生，等.切缝宽度对药包爆炸效应影响的 end of cylinder blasthole under uniaxial static pressure.J Vib 动光弹试验.解放军理工大学学报：自然科学版，2006,7(4)： Sh0ck,2020,39(13):91 371) (李清，徐文龙，郭洋，等.单向静压下柱状炮孔端部爆生裂纹的 [8]Wang Y B.Study of the dynamic fracture effect using slotted 扩展规律.振动与冲击，2020,39(13)：91)情况下，不同几何特征节理的翼裂纹在起裂时的 动态强度因子也存在显著差异，节理的几何特征 决定了翼裂纹起裂的难易程度. 此外，定向裂纹与张开节理相互作用时的入 射角度对节理端部翼裂纹的起裂和扩展行为有显 著影响. 当定向裂纹垂直入射时，节理两端的受力 状态基本相同，两条翼裂纹的起裂和扩展行为基 本一致，两条翼裂纹的分布状态基本对称. 当定向 裂纹倾斜入射时，节理两端的受力状态存在差异， 靠近定向裂纹入射点的一端能够获得更多的起裂 能量，从而优先起裂和扩展，并形成更长的翼裂纹. 参    考    文    献 Guo  D  Y,  Zhao  J  C,  Zhu  T  G,  et  al.  Crack  propagation  and coalescence mechanism of double-hole cumulative blasting in coal seam. Chin J Eng, 2020, 42（12）: 1613 （郭德勇, 赵杰超, 朱同功, 等. 双孔聚能爆破煤层裂隙扩展贯通 机理. 工程科学学报, 2020, 42（12）：1613） [1] Xu  P,  Chen  C,  Guo  Y,  et  al.  Experimental  study  on  crack propagation of slit charge blasting in media with vertical bedding plane. J Min Sci Technol, 2019, 4（6）: 498 （许鹏, 陈程, 郭洋, 等. 含垂直层理介质在切缝药包爆破下裂纹 扩展行为的试验研究. 矿业科学学报, 2019, 4（6）：498） [2] Yang  R  S,  Zhang  Z  R,  Yang  L  Y,  et  al.  Cumulative  blasting experiment  study  of  slotted  cartridge  based  on  hard-rock  rapid driving technology. Chin J Rock Mech Eng, 2013, 32（2）: 317 （杨仁树, 张召冉, 杨立云, 等. 基于硬岩快掘技术的切缝药包聚 能爆破试验研究. 岩石力学与工程学报, 2013, 32（2）：317） [3] Yang  R  S,  Yang  G  L,  Gao  X  T. Theory and Practice of Directional Fracture Controlled Blasting. Beijing: Science Press, 2017 （ 杨仁树, 杨国梁, 高祥涛. 定向断裂控制爆破理论与实践. 北 京: 科学出版社, 2017） [4] Cheng B, Wang H B, Zong Q. Numerical simulation on blasting mechanism  of  slotted  cartridge  based  on  coupled  SPH-FEM algorithm. 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Chin J Rock Mech Eng,  2018,  37（9）: 2027 （赵安平, 冯春, 郭汝坤, 等. 节理特性对应力波传播及爆破效果 的影响规律研究. 岩石力学与工程学报, 2018, 37（9）：2027） [13] Xie B, Li H B, Wang C B, et al. Numerical simulation of presplit blasting  influenced  by  geometrical  characteristics  of  joints. Rock Soil Mech, 2011, 32（12）: 3812 （谢冰, 李海波, 王长柏, 等. 节理几何特征对预裂爆破效果影响 的数值模拟. 岩土力学, 2011, 32（12）：3812） [14] Yang  R  S,  Ding  C  X,  Yang  L  Y,  et  al.  Model  experiment  on dynamic  behavior  of  jointed  rock  mass  under  blasting  at  high￾stress  conditions. Tunnelling Underground Space Technol,  2018, 74: 145 [15] Hu R, Zhu Z M, Zhang X Y, et al. Effect of joint orientation on rock blasting. J Sichuan Univ Eng Sci, 2012, 44(S2): 41 （ 胡荣, 朱哲明, 张晓燕, 等. 节理方位对岩石爆破的影响规律. 四川大学学报: 工程科学版, 2012, 44(增刊2): 41） [16] Qu  S  J,  Liu  J  F.  Numerical  analysis  of  joint  angle  effect  on cracking with presplit blasting. Rock Soil Mech, 2015, 36（1）: 189 （璩世杰, 刘际飞. 节理角度对预裂爆破成缝效果的影响研究. 岩土力学, 2015, 36（1）：189） [17] Yang R S, Ding C X, Li Y L, et al. Crack propagation behavior in slit charge blasting under high static stress conditions. Int J Rock Mech Min Sci, 2019, 119: 117 [18] Li M, Zhu Z M, Liu R F, et al. Study of the effect of empty holes on propagating cracks under blasting loads. Int J Rock Mech Min Sci, 2018, 103: 186 [19] Li Q, Xu W L, Guo Y, et al. Propagation law of blasting crack at end  of  cylinder  blasthole  under  uniaxial  static  pressure. J Vib Shock, 2020, 39（13）: 91 （李清, 徐文龙, 郭洋, 等. 单向静压下柱状炮孔端部爆生裂纹的 扩展规律. 振动与冲击, 2020, 39（13）：91） [20] 丁晨曦等： 切缝药包爆破定向裂纹与张开节理相互作用的实验研究 · 901 ·