柱状药包岩石中爆炸的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D对柱状药包在半无限岩石介质中爆炸情况进行了数值模拟,对柱状药包的爆炸在岩石内产生的应力变化进行了分析。给出了岩石弹性区内一点的应力变化时程曲线;并借助球形装药的经验公式对柱状装药的情况进行了分析比较,结果表明,应力波的峰值基本一致。该时程曲线可以用于多孔爆破计算。     

柱状药包岩石中爆炸的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D对柱状药包在半无限岩石介质中爆炸情况进行了数值模拟,对柱状药包的爆炸在岩石内产生的应力变化进行了分析。给出了岩石弹性区内一点的应力变化时程曲线;并借助球形装药的经验公式对柱状装药的情况进行了分析比较,结果表明,应力波的峰值基本一致。该时程曲线可以用于多孔爆破计算。     

石灰岩在爆炸载荷作用下的破坏机理试验研究

为了探讨岩石在爆炸载荷下的力学特性和破坏机理,采用耦合填塞装药、耦合无填塞装药和不耦合填塞结构模拟了爆炸应力波和爆生气体的不同加载强度,在石灰岩中进行模拟爆破试验,对爆炸应变波及其参数、以及爆破后岩石内部的声波速度进行了测试.基于模拟爆破试验结果,对石灰岩的力学特性和爆破损伤程度进行了分析,得到了岩石在不同爆破条件下的爆破损伤和破坏规律.     

φ40mm孔径下爆炸应力波衰减特性试验研究

为了研究爆炸应力波在基岩中的传播和衰减规律,利用不同标号的混凝土代替不同等级围岩,对φ40 mm孔径下不同装药结构的工况进行爆破试验。通过制作及预埋PVDF薄膜传感器,测量6种装药结构下不同距离处的爆炸应力峰值,探究不同药量、不同岩石性质对爆炸应力波传播的影响。通过试验得到了C20、C30、C40混凝土试件在试验所涉及的范围内爆炸应力波随传播距离衰减的指数关系式。试验结果表明随着介质波阻抗的增大,该介质内部的爆炸应力波衰减系数会增大的规律,同时也验证了利用PVDF传感器测量混凝土内部的爆炸应力峰值这一方法是可行的,测试数据是可靠的,对后续不同岩土介质下的应力衰减规律研究和工程应用有一定的指导意义。     

爆破成井装药结构与中心孔药量的模拟与实践

为研究小断面急倾斜天井采用VCR法一次爆破成井的中心孔药量问题,采用ANSYS/LS-DYNA对成井过程进行了数值模拟。根据C·W利文斯顿球状药包理论,采用5孔布置、单孔中心掏槽、同分层中心孔与边孔不等高装药模拟成井过程。通过观察爆炸作用下岩石塑性应变场的变化,确定该方法能够很好地解决岩石夹制性问题。进而,改变中心孔药量进行多组模拟,发现不同中心孔药量与井壁上不同位置的单元应力对岩石抗拉强度的二阶矩的值呈非线性关系,并由此总结出中心孔药量的确定方法。工程实例验证了采用不等高装药与使用合理的药量能够达到理想的成井效果。     

爆破成井装药结构与中心孔药量的模拟与实践

为研究小断面急倾斜天井采用VCR法一次爆破成井的中心孔药量问题,采用ANSYS/LS-DYNA对成井过程进行了数值模拟。根据C·W利文斯顿球状药包理论,采用5孔布置、单孔中心掏槽、同分层中心孔与边孔不等高装药模拟成井过程。通过观察爆炸作用下岩石塑性应变场的变化,确定该方法能够很好地解决岩石夹制性问题。进而,改变中心孔药量进行多组模拟,发现不同中心孔药量与井壁上不同位置的单元应力对岩石抗拉强度的二阶矩的值呈非线性关系,并由此总结出中心孔药量的确定方法。工程实例验证了采用不等高装药与使用合理的药量能够达到理想的成井效果。     

岩石结构中的爆炸应力波对乳化炸药性能的影响

利用导电性测试、显微照相、爆轰性能测试等手段,研究在不同岩石结构中、距爆炸源不同距离时受到爆炸应力波作用后的乳化炸药的微观结构的变化情况。试验结果表明: 在一定强度的爆炸应力波作用下,乳化炸药会产生析晶破乳现象,在结构致密的岩石介质中,应力波对乳化炸药的影响距离约为药包半径的16倍;在裂隙丰富的岩石介质中,应力波对乳化炸药的影响距离大于300 mm,且乳化炸药受破坏程度与影响距离无线性关系; 在砂地介质中,应力波对乳化炸药的影响距离为320 mm。     

球形药包在层状岩体中爆炸的能量分布及其破岩作用

本文讨论球形药包在层状岩体中爆炸的能量分布及其在岩石破碎中的作用。分析了影响层状岩体可爆性的因素和改进爆破质量的措施。能量分布首先考虑无限层状岩体介质内球面波的传播特征。球形药包爆炸以后,除了药包近区的粉碎区以外,爆炸应力波波阵面上的径向一般为压应力,而环向和侧向一般为拉应力。且三者有如下关系     

封堵药包的作用机理研究

根据硐室爆破存在冲炮现象，设计了导硐封堵药包。利用封堵药包起爆产生的应力波和爆生气体作用于封堵材料，有效抑制和减少主爆药包爆炸能量的散失和冲炮现象的发生，从而改善爆破效果。本文给出封堵药包的合理位置、起爆时差和药量公式，并列举了工程实例。     

优化深孔装药的研究

本文根据炸药爆轰理论与岩石力学原理,就优化深孔装药,从装药发出的应力波作用和气体压力持续作用两个方面进行探讨;并根据深孔内延长药包对底板抵抗线的作用机理,确定优化装药参数、装药结构、"自封堵塞药包"为提高炸药能量利用率和岩石破碎质量,提供初步的深孔装药优化方法.     

护壁爆破新技术

针对光面爆破和定向断裂控制爆破存在的问题,提出了护壁爆破系列新技术,对其分类、护壁装置、护壁原理作了详细介绍.单孔模型试验和巷道掘进实验结果表明,该技术有非常好的护壁效果.该技术的开发与应用,为边坡开挖和隧道掘进等工程的爆破提供了一条便捷的途径,具有广阔的应用前景.     

2座150m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除应变分析

为了进一步认识高大钢筋混凝土烟囱在倾倒过程中预留支撑部位的动态受力变形过程及其破坏过程，对该部位不同位置的应变进行了测量，获得该部位不同测点在爆破拆除过程中的应变一时间曲线。通过应变分析，得到了高大钢筋混凝土烟囱倾倒过程中预留支撑部位的应力变化规律和破坏规律。     

节理岩体爆破的破裂规律分析

通过实验室节理岩体模拟模型的电测实验,分析了节理岩体内爆炸应变波的传播规律及破裂形式,并与数值计算的模拟结果相比较,研究节理岩体爆破能量的耗损,为提高节理岩体的爆破效果提供理论依据。     

100 m烟囱定向爆破应变观测分析

为了解钢筋砼高耸烟囱倾倒过程中各相关部位应变及应力变化的情况，也为类似爆破烟囱倾倒拆除的参数设计提供可参考的第一手基础数据，确保倾倒方向的准确性，对3座拟爆的100m高钢筋砼结构烟囱的支撑体相关部位布置了测点。爆破时进行应变观测，取得了一系列时间－应变数值。据此进行应力分析，总结了该情况下钢筋砼烟囱爆破倾倒过程中支撑体相关部位应力变化规律。     

钻孔爆破断裂控制技术研究

提出了一种新型的断裂控制爆破方法——在炮孔内同时利用不同的偶合介质(水和空气)爆破法。利用空气和水不同的物理特性和传能性质,控制爆炸能量的释放过程及作用方向,从而达到控制断裂方向,以起到崩落一侧而保护另一侧的目的。分析了水和空气不偶合装药爆破对周围介质的作用,通过模拟试验,对爆破后水介质所在方向和空气介质所在方向的应变和损伤分别进行了对比,反映出了介质中的受力和变形情况。实验表明,能够有效地控制裂缝的产生和发展,是一种行之有效的断裂控制爆破方法。     

建筑结构爆破振动响应应变率大小讨论

为了计算应变率对材料性质的影响,需首先讨论应变率大小的求解问题.首先推导了简单应力波作用下一点应变率的求解公式,并提出了利用爆破测振的实验数据求解应变率的方法.根据现场爆破测振的数据,求解出不同结构构件中质点的应变率时程曲线和最大应变率.并根据爆破安全规程中规定的一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物的爆破振动安全允许速度值计算出其对应的最大应变率.计算结果表明最大应变率的值保持在10-3量级以上,属于中等应变率,一般应变率效应不能再忽略.     

冷却塔爆破拆除失稳机制与变形破坏特征研究

冷却塔为高耸薄壁结构,爆破拆除失稳机制复杂。依托H 70 m钢筋混凝土冷却塔爆破拆工程,通过多点无线高清摄像观测、支撑区动应变监测等手段,研究了冷却塔爆破拆除失稳过程中塔体的变形破坏特征和支撑区人字柱的应力演变机制。研究结果表明:切口区人字柱爆破时,首先产生向上的脉冲荷载,脉冲荷载沿塔壁传向支撑区人字柱,使其首先承受动态拉伸荷载;随后,支撑区人字柱首先整体向下压缩,然后发生回弹震荡;重力矩重新分配后,靠近切口区的人字柱承受应变率为10~(-3)/s~10~(-2)/s量级的动态附加压应力,人字柱与圈梁连接点产生压剪破坏;随着人字柱破坏范围的扩大,塔体转动轴逐渐后移,支撑区后部人字柱最终在圈梁节点处发生弯折破坏。     

工程爆破节能环保技术研究与应用

工程爆破节能环保技术的核心内容是往炮眼中一定位置注入一定量的水并用专用设备制成的炮泥回填堵塞,与常规工程爆破相比,具有显著的节能环保作用。主要介绍了往炮眼底部注水在实际应用中所产生的作用与效果并对此进行了分析,而且通过模拟实验应变测试结果证明了理论分析的正确性。     

通过爆破漏斗试验确定合理的硐室爆破参数

介绍了峪沟石灰石矿的硐室爆破中通过爆破漏斗试验确定合理的硐室爆破参数的方法实践表明,该方法用于确定各种岩石条件下合理的硐室爆破参数是可靠易行的。     

微差松动与挤压爆破新技术研究

为在复杂环境下实现岩石路堑爆破快速施工，作者采用了微差松动与挤压相结合的爆破新技术，取得了很好的效益。本文论述了该技术的实质与效果，并讨论了其主要参数装药结构与装药量、起爆时差的确定原则与方法，具有较大的理论与实用价值。