减震沟相关参数对减震效果影响的数值模拟

采用数值模拟手段,针对减震沟爆心距、长度、深度、宽度4项参数,采用不同参数值进行了多组模拟。模拟数据反映了不同参数对减震沟减震效果的影响规律,模拟结果表明：除减震沟宽度外,减震沟爆心距、长度、深度对于减震沟的减震效果均有显著影响。该数值模拟成果有助于减震沟在工程中的合理运用。     

减震沟对台阶爆破地震波减震机理探讨

为研究减震沟的减震机理，基于爆破地震波中体波和表面波的传播特性，利用弹性波的反射和透射理论分别分析减震沟对体波、表面波的削弱作用，推导出修正后的质点振动速度公式并用来描述表面波的衰减规律。应用ANSYS/LS-DYNA模拟台阶爆破，通过对有减震沟和无减震沟时岩体内部测点和表面测点质点振动速度对比分析，验证了分开考虑体波和表面波的合理性。研究结果表明:体波的衰减与减震沟的深度和宽度都有关，其中减震沟的深度对体波的衰减起主要作用；表面波的衰减仅与减震沟的深度有关，减震沟的宽度对表面波没有影响。     

露天矿邻近边坡爆破减震沟减震效应分析

为了降低爆破地震对露天边坡的影响,采用数值模拟的方法,建立不同深度和宽度的减震沟模型,对边坡稳定性的影响进行分析研究。结果表明,减震沟宽度对减震效果的影响较小,减震效果随着减震沟深度的加深而增强且距边帮3 m时最佳;通过现场实验,减震沟的降震率可以达到65%以上。     

露天深孔不同位置水间隔装药爆破数值模拟

针对深孔不同位置水间隔装药方式最佳的问题,运用数值模拟软件LS-DYNA,分别模拟了上部水间隔装药、中部水间隔装药、下部水间隔装药,并分析比较了这3种不同位置水间隔装药条件下的压力衰减分析、爆破震动分析及孔壁峰值应力。综合分析得知:在减震效果、降低大块率方面,中部水间隔装药结构是最为理想、合适的装药结构。     

两条减震沟对爆破振动效应的影响研究

从减震沟条数对爆破振动效应影响的角度,运用大型显式非线性动力分析软件LS-DYNA,分别对一条减震沟和两条减震沟两种工况的数值模型进行数值模拟,根据数值模拟分析结合相差比例对比分析了两种工况的爆破振动峰值振速的衰减规律。结果表明,两种工况爆破振动相差比例最大可达60%,并结合现场试验论证了两条减震沟工况降振作用明显优于一条减震沟,为降振方法的选取和后续研究提供了一定的依据。     

某露天煤矿爆破中不同装药长度爆破效果数值模拟

在既定的孔距、排距、孔径等参数下,利用LS-DYNA模拟了不同装药长度的爆破效果。针对表征岩石破碎效果较为直接的Von Mises应力、Y方向位移、Y方向速度分别进行56 cm和64cm装药长度的效果对比,从而确定了合理的装药长度。     

某露天煤矿爆破中不同装药长度爆破效果数值模拟

在既定的孔距、排距、孔径等参数下,利用LS-DYNA模拟了不同装药长度的爆破效果。针对表征岩石破碎效果较为直接的Von Mises应力、Y方向位移、Y方向速度分别进行56 cm和64 cm装药长度的效果对比,从而确定了合理的装药长度。     

不同岩性对爆破振动效应影响研究

运用LS-DYNA非线性动力分析软件建立了有限元模型,分别对石灰岩和花岗岩2种工况的爆破振动进行了数值模拟分析;然后结合MATLAB小波分析程序对2种工况爆破振动的峰值振速和能量衰减进行了分析。现场试验结果表明,爆破振动衰减虽然均发生在爆破近区,但2种工况下由于岩石波阻抗不同,爆破振速能量衰减规律均不相同,论证了岩性对爆破效果及爆破衰减有较大影响,这为现场的爆破振动控制和安全管理提供了理论依据。     

预裂缝减震效果数值模拟与工程结合

利用LS-DYNA3D有限元程序对现场预裂缝减振效果进行模拟，用模拟结果与某矿山现场爆破测试数据相对比，分析预裂缝减震作用效果，为工程爆破设计及施工提供参考。     

缝宽对隔震效果影响的数值模拟研究

以缝宽(d)为参量,缝后单元应力最大值和速度最大值为主要指标,采用LS-DYNA数值软件对不同缝宽下的隔震效果进行数值模拟。模拟结果表明:当0d4 cm时,缝后单元压力最大值和速度最大值降幅明显,且相对于d=0时降低2~3个数量级,隔震效果较好;当d4cm时,缝后单元压力最大值和速度最大值降幅趋势变缓,此时增大预裂缝宽度,对隔震效果影响不大。     

地应力对岩体爆破影响的数值模拟

将无限大岩体内柱状药包爆破简化为平面应变问题,基于双线性随动硬化屈服理论,采用ANSYS/ LS-DYNA对爆破过程进行模拟,研究垂直炮孔方向的双向地应力场对裂纹扩展规律的影响。模拟结果表明：双向等压下,裂纹区形状为圆形,其面积随地应力增大而非线性减小,但裂纹密度增大,给出了裂纹区面积与压应力之间的定量关系;而双向不等压情况下,裂纹区形状为近似椭圆形,长轴出现在较大压应力作用方向,短轴出现在较小压应力作用方向,在较小压应力不变的情况下,随着较大压应力增大,长轴先增大后减小,短轴减小,裂纹区面积先增加后减小,呈非单调变化。     

基于ALE算法的单孔台阶爆破数值模拟研究

岩石在炸药爆炸荷载作用下,其瞬态破坏过程难以用现有的技术进行有效的监测。为研究在台阶爆破中岩石的破碎及抛掷过程,采用LS-DYNA建立单孔台阶爆破三维数值计算模型,通过ALE算法并结合流固耦合定义岩石和炸药的接触,模拟炸药在炮孔内爆炸的全过程。分析了炮孔内炸药的爆轰过程及其压力极值分布、岩石裂纹的形成和拓展的宏观现象、岩石的块度分布及其抛掷过程。模拟计算结果显示,炮孔粉碎区半径为装药半径的3.9倍,坡面破碎岩石的最大抛掷速度为73.8m/s。采用ALE法模拟单孔台阶爆破,其爆破效果与现有工程实际相吻合,可以为工程爆破参数的设计和优化提供参考。     

烟囱爆破方案的数值模拟

介绍了烟囱爆破拆除数值模拟的基本原理和基本方法,利用ANSYS/LS-DYNA大型非线性有限元程序模拟烟囱的爆破拆除方案并进行分析对比研究。模拟过程和对比分析结果与其它文献的理论分析非常接近,指出在条件允许情况下,优先考虑定向倒塌,再选择折叠倾倒和原地坍塌等其他爆破方案。     

预裂爆破成缝机理的数值模拟研究

为了进一步验证数值模拟技术在预裂爆破工程中的实用性,以云南省布沼坝矿西帮边坡为例,通过ANSYS/LS-DYNA软件对不同爆破参数条件下的预裂缝形成过程进行模拟。研究结果表明,预裂缝裂隙是先从孔壁开始形成并向中点发展,而不是应力波干涉理论认为的裂缝首先从中点产生,并向两孔发展。同时将数值模拟计算中得到的预裂缝效果较好的几组爆破参数分别应用于现场试验中,预裂爆破效果明显。可见,数值模拟技术的恰当运用,将为预裂爆破理论研究和参数的合理确定提供一条有效途径,也为爆破方案优化提供可行性依据。     

不同耦合介质对预裂缝减振效果影响研究

运用LS-DYNA建立了有限元模型, 分别对预裂缝有水和无水2种露天矿台阶生产爆破进行了数值模拟, 结果表明, 距离爆源越近, 无水预裂缝减振效果越好; 预裂缝有水工况与无水工况峰值振速相差比例最高可达61%。通过露天矿现场爆破振动监测试验, 验证了数值模拟得出规律的正确性, 为现场预裂爆破和主爆区选取合理起爆时间差提供了理论依据。     

预裂爆破减震机理及效果分析

本文将爆炸应力波以预裂缝高度将其分成上部应力波和底部应力波，分别应用节理刚度模型和应力波理论解释了预裂缝对其减弱和阻隔作用，从理论上说明了预裂爆破的减震机理，并进一步讨论了预裂缝宽度的影响和减震效果分析。     

金堆城钼矿小孔径减震爆破试验研究

为降低爆破震动对东川河隧洞的影响,在金堆城南露天矿1 200 m平台进行140 mm小孔径爆破试验,并分别对震动数据和爆破块度分布进行分析研究。结果表明：与常规生产爆破相比,小孔径爆破振速明显减小,减震率达到60%~75%;小孔径爆破具有大块率低、平均块度小、破碎效果好等优点,并找出了小孔径爆破下的安全距离。用ANSYS建立台阶爆破的有限元模型,通过数值模拟进一步验证了小孔径爆破试验所得安全距离和减震率的可信度。     

裂隙岩体爆破数值模拟研究

岩体的裂隙常常会影响爆破效果。为探明竖直裂隙对岩体爆破效果的影响,采用有限元分析软件ANSYS/LS－DYNA分别模拟了无裂隙岩体、竖直闭合裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm)、张开度为0.5单元竖直充填裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm),对其有效应力等值线图、有效应力时间历程曲线、损伤范围进行分析。结果表明：相比于完整岩体,无论是闭合裂隙还是充填裂隙,在同时刻的有效应力作用范围均有显著的下降;相对于无裂隙岩体充填裂隙爆破损伤范围减小了40 cm,损伤范围降低了20％;闭合裂隙相对于充填裂隙应力减少的慢些,爆破损伤范围相对无裂隙岩体减小了0~40 cm,损伤范围降低了0％~20％。     

层状岩体台阶爆破数值模拟研究与工程应用

对层状岩体爆破中岩层倾向与台阶坡面角度之间的关系进行了分析,且利用有限元分析软件ANSYSLS-DY-NA2D,对岩层倾向与台阶坡面角度的不同空间位置关系情况下的爆破进行了数值模拟,发现当岩层倾向与台阶坡面垂直时为爆堆推进方向的爆破效果最优。进行了现场工程对比试验,证明当岩层倾向与台阶坡面垂直时,大块率最小,仅为2.14%,爆破整体效果良好。     

炮孔堵塞对爆破效果影响研究

为了研究堵塞对爆破效果的影响,运用大型显示非线性动力分析软件LS-DYNA建立有限元模型,分别对堵塞长度4.5 m和无堵塞2种露天矿台阶爆破进行数值模拟,从峰值振速角度进行分析,得出距离爆源越近,堵塞对爆破效果影响越明显,峰值振速相差比例最高可达73%。