粒状铵油炸药轴向连续装药预裂爆破数值模拟及应用研究

针对乳化药卷供应不足制约预裂爆破进展的问题,探索了一种新的装药结构模式,即采用低威力的多孔粒状铵油炸药轴向连续、径向不耦合的装药方式.在理论上验证了该装药结构的可行性,同时采用LS-DYNA软件数值模拟的手段,对照矿山实际孔径建立1:1模型,对比分析了与传统乳化药卷不耦合装药结构的差别,得出了粒状铵油炸药轴向连续装药在...     

导爆索水孔爆破数值模拟及其应用研究

利用大型有限元程序对导爆索水孔爆破的爆破过程进行了数值模拟,研究了爆炸应力波在混凝土介质中的传播规律.为深入了解混凝土爆破损伤破坏过程和导爆索水孔爆破机理提供了一种有效方法,对实际爆破工程有十分重要的意义.     

急倾斜坚硬厚煤层预裂爆破数值模拟

兴泰煤矿主采层二1煤层为急倾斜坚硬厚煤层,由于二1煤层的煤岩体强度很高,并且块度很大,这给二1煤层的开采带来了极大的困难。针对二1煤层中煤炭难以开采的现状,运用ANSYS/LS-DYNA动力分析工具对二1煤层的深孔预裂爆破进行了数值模拟,以破坏不利单元的拉应力变化曲线峰值达到煤的抗拉强度为准则,优化了预裂爆破参数。模拟过程中分别取炮孔间距为3.0 m、3.5 m、4.0 m,然后确定各项参数,以及合适的装药结构和起爆方式。通过对3种方案的数值模拟,最终得到炮孔间距为3.5 m时其各项参数为最优爆破参数的结论。     

非对称不耦合装药结构对预裂爆破效果的影响

为降低爆破开挖对保留区岩体的损伤,采用数值模拟的方法,研究不同装药结构对预裂爆破效果的影响,发现相比于中心单药卷和偏心双药卷,偏心单药卷装药结构下的预裂缝成型效果最佳,且其炮孔壁上的爆炸荷载在保留区一侧较小,在开挖区一侧较大,能在降低爆破开挖对保留区岩体损伤的同时将爆炸能量更多的作用于开挖区岩体。基于偏心单药卷装药结构,在综合考虑预裂缝成型效果和保留区岩体损伤程度的情况下,通过数值模拟的方法研究了爆破参数对预裂爆破效果的影响,结果表明:在不耦合系数为1.68,炮孔间距为70 cm的条件下,预裂爆破效果最佳。     

软弱层状岩体中的预裂爆破

本文介绍了预裂爆破技术在软弱层状岩体中的应用实例，取得了较好的爆破效果。     

低渗煤层预裂爆破裂纹扩展规律数值模拟研究

针对低透气性煤层实施深孔预裂爆破过程中爆炸应力波和爆生气体作用下裂纹扩展范围和规律现场难以测量的问题,采用理论和数值模拟相结合的方法,对低渗透煤层进行单孔和双孔预裂爆破数值模拟,得到了不同爆破参数下应力、压力和单位质量塑性功等物理量动态变化规律和裂纹扩展范围,分析了深孔预裂爆破裂纹扩展规律和煤体在高温高压爆生气体及应力波作用下破坏区域的演化规律。炸药在煤体内爆炸的瞬间,产生的压力远大于煤体所能承受的动态抗压强度,煤体被破坏形成爆破空腔,当爆炸冲击波在孔壁上产生初始径向裂隙后,爆生气体楔入裂隙中使其继续扩展,在煤体内形成粉碎区、裂隙区、震动区,揭示了煤层在爆炸应力波和爆生气体作用下的损伤断裂机理。     

预裂爆破在清江隔河岩电站厂房高边坡的应用

根据工程经验与理论计算所确定的预裂爆破参数,在高边坡施工中得到验证和改进,证明这种方法是适合实际的,取得了预想的效果。     

预裂爆破在白马铁矿边坡靠帮中的应用

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔装药结构不耦合系数、线装药密度等先进行理论计算,然后试验对比分析,确定针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,采用逐孔搭配导爆索排间分组联合起爆网路。这种大孔径深孔"预裂-缓冲"爆破方案在采场靠帮实践中取得明显成效,可为类似工程提供较好的参考价值。     

预裂爆破在白马铁矿边坡靠帮中的应用

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔装药结构不耦合系数、线装药密度等先进行理论计算,然后试验对比分析,确定针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,采用逐孔搭配导爆索排间分组联合起爆网路。这种大孔径深孔"预裂-缓冲"爆破方案在采场靠帮实践中取得明显成效,可为类似工程提供较好的参考价值。     

基于预裂成缝对爆破参数拟合的数值模拟分析

通过ANSYS—LSDYNA软件对不同爆破参数条件下的预裂缝过程进行模拟,并对预裂缝的爆破效果进行了计算分析,对几组符合爆破实际情况的线装药密度、孔间距、炮孔直径参数进行分析,回归推导出预裂爆破线装药密度公式,并从模拟过程看出,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。为预裂爆破理论研究和参数的合理确定提供了一条有效的途径。     

预裂爆破震动规律的试验研究

通过爆破震动观测与分析,研究了预裂爆破条件下的爆破震动特点和规律。预裂爆破本身所诱发的爆破地震强度必须关注。与预裂面的距离、预裂孔的单响药量和单孔药量、预裂孔与主爆孔之间起爆时差对爆破震动强度都有影响。     

约束条件对爆扩作用影响的数值分析

利用DYNA－2D有限元程序对敞口和封闭条件下岩石耦合装药爆炸扩腔过程进行了模拟,研究了不同条件下围岩中的应力波传播和腔体演化过程,结果表明两种情况下的扩腔效果有明显差异。     

基于UDEC煤体深孔预裂控制爆破数值模拟研究

通过定义煤体爆破损伤本构模型,利用fish语言编写计算代码,选择高斯脉冲函数作为爆炸波输入动力荷载,设置静态边界条件和对称边界条件,划分有限差分网格,建立了UDEC煤体深孔预裂控制爆破损伤模型,分析了煤体中距炮孔不同距离处爆炸应力波传播规律以及煤体爆破损伤区的扩展过程。研究结果表明:煤体中爆炸应力波随径向裂隙的扩展呈非线性指数衰减;煤体爆破损伤的最大损伤半径为3 m,且炸药起爆至煤体损伤破坏时间很短,大约为5.11 ms;煤体深孔预裂控制爆破最优炮孔间距为6 m。     

小孔径深孔预裂爆破在高边坡开挖中的应用

根据天生桥一级电站进水塔高边坡具体开挖特点进行分析，采系用小孔径超深孔预裂爆破，使２０ｍ高垂直边坡一次预裂成型，取得了理想的效果，为今后类似爆破工程提供了实践经验。     

基于声波检测的空气间隔装药预裂爆破损伤特性研究

采用空气间隔装药预裂爆破技术进行岩体开挖,在提高爆破有效能量利用率的同时,能够取得理想的爆破效果.结合河南省经山寺铁矿上覆岩层剥离进行的空气间隔预裂爆破现场试验,采用声波检测技术,以岩体声波速度降低10％为判据,分析了空气间隔装药预裂爆破对岩体的损伤特性.结果表明,炮孔装药段爆破对岩体的损伤较严重,并有明显的粉碎区,最大深度可达2 m左右,空气间隔段的岩体损伤相对较小.岩体的爆破损伤深度与地质条件以及装药结构密切相关.     

预裂爆破在浓缩池挖掘工程中的应用

安钢集团公司李珍矿业公司在浓缩池挖掘工程中采用预裂爆破技术。介绍具体的布孔方式,爆破参数,装药结构和取得的爆破效果。     

双孔微差及长柱药包爆破振动数值模拟研究

为进一步讨论双孔微差爆破及柱状药包爆破振动新特性,通过在空腔内壁施加等效爆源荷载方法,建立药包爆破振动LS-dyna数值模拟模型,分别对双孔微差爆破和长柱状药包爆破振动进行分析。通过控制加载时间模拟不同延时间隔下的微差爆破过程,同时建立不同长度的加载组元来表示柱状装药的药包长度,进而研究药包长度对爆破振动的影响。数值模拟结果与相应的理论计算结果具有较好的一致性。结果表明:微差爆破质点峰值速度与距离整体呈现负相关,但在衰减过程中出现局部的增大现象,增大的幅值和区间与延时间隔有关,间隔时间越长,局部放大效应距离爆源越远,放大幅值越小。对长柱药包的模拟结果则表明:对于介质中某一点,当药包长度达到特定值后,质点峰值速度将不随着药包长度的增长而增大,这表明传统的通过药量来衡量爆破振动幅值的计算方法具有一定局限性。这些成果对爆破振动预测及爆破施工设计具有一定指导意义。     

耦合装药扩腔半径的探讨

从岩石的冲击压缩破坏机理出发,分析探讨了封闭条件下耦合装药爆炸扩腔的半径,并利用DY－NA－2D有限元程序对软质板岩的耦合装药焊扩进行了数值模拟,结果显示,模拟结果与理论计算值吻合得较好,表明推导的理论公式是合理可行的,这一结果对于药壶爆破爆炸扩腔机理和规律的研究均有重要意义。     

敞口耦合装药爆炸扩腔数值模拟

利用DYNA-2D有限元程序对敞口条件下岩石中的爆炸扩腔过程进行了模拟,与实际药壶爆破施工的扩腔条件相近,因此对爆破施工有非常重要的指导意义,完全可以用于深孔药壶爆破的优化设计,解决生产中"爆扩药量靠经验,腔体体积难估算"的问题,减少爆扩施工中的盲目性,对药壶爆破法的推广和爆炸扩腔理论完善均有重要的价值.