煤矿安全与环保

不同填塞材料对爆生裂纹分形特征及岩石损伤影响研究

石 彬

新疆大学地质与矿业工程学院

陈 辉

新疆大学地质与矿业工程学院

张 兴航

新疆大学地质与矿业工程学院

李 仕超

新疆大学地质与矿业工程学院

DOI: https://doi.org/10.59429/mkaqhb.v8i1.13597

Keywords: 爆破裂纹；填塞材料；分形维数；岩石损伤

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Abstract

为探讨不同填塞材料对爆破裂纹扩展特征及岩石损伤程度的影响，采用岩石试件相似爆破试验，在相同装药量和填塞长度条件下，分别以钻屑、黏土和水为填塞介质进行对比研究。通过裂纹图像二值化处理，运用盒计数法计算爆生裂纹网络分形维数，并结合连续损伤理论分析分形维数与损伤变量之间的关系。结果表明：不同填塞材料对爆破能量传递效率具有显著影响，水填塞条件下裂纹发育最充分，其分形维数最大（1.24655），黏土次之（1.20302），钻屑最小（1.16207）。分形维数随填塞介质致密性与不可压缩性增强而增大，可有效表征岩石损伤程度。

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