高应力条件下爆破振动对岩石破坏研究

文章介绍了爆破振动的检测方法及主要过程,利用爆破振动时频分析得出某质点振动参数,利用动态应力理论将爆破振动对岩石作用转化为动态应力.以大理岩为例分析高应力条件振动波动态应力对岩石的反复压缩卸载过程,并指出在高应力条件下,爆破振动对岩石的破坏作用更加明显.     

附加载荷下介质爆破特性的全息动光弹试验研究

冬瓜山矿的矿体埋深大 ,因而存在高应力 ,并且各向应力不均衡。为了指导将来冬瓜山矿的爆破优化工作 ,利用自行改造的加载设备和动光弹模拟试验装置 ,研究了不同高应力条件下的介质爆破特性。研究表明 ,介质在高应力条件下其强度有所增大 ,因此爆破时应适当增加炸药单耗     

附加载荷下介质爆破特性的全息动光弹试验研究

冬瓜山矿的矿体埋深大 ,因而存在高应力 ,并且各向应力不均衡。为了指导将来冬瓜山矿的爆破优化工作 ,利用自行改造的加载设备和动光弹模拟试验装置 ,研究了不同高应力条件下的介质爆破特性。研究表明 ,介质在高应力条件下其强度有所增大 ,因此爆破时应适当增加炸药单耗     

锦屏二级水电站2~#引水隧洞爆破治理岩爆试验研究

岩爆是地下工程的一大地质灾害,目前还没有成熟的预报和治理方法。利用爆破手段释放高地应力来减少岩爆,一直是地下工程施工研究的重要课题。在锦屏二级水电站2#引水隧洞,进行了爆破释放应力试验,分别试验了掌子面倾斜辐射孔和围岩内倾斜辐射孔两种方案。试验结果证明了爆破是高应力释放的有效手段,通过合理的爆破设计与施工,可以达到控制或缓解岩爆的目的。     

锦屏二级水电站2~#引水隧洞爆破治理岩爆试验研究

岩爆是地下工程的一大地质灾害,目前还没有成熟的预报和治理方法。利用爆破手段释放高地应力来减少岩爆,一直是地下工程施工研究的重要课题。在锦屏二级水电站2#引水隧洞,进行了爆破释放应力试验,分别试验了掌子面倾斜辐射孔和围岩内倾斜辐射孔两种方案。试验结果证明了爆破是高应力释放的有效手段,通过合理的爆破设计与施工,可以达到控制或缓解岩爆的目的。     

对强岩爆隧道进行分区爆破卸压的设计方法

为了研究强岩爆隧道爆破卸压方案及参数设计方法,基于深部岩体分区破裂化现象及高围压爆破破碎机理,提出分区爆破逐级释压的应力主动控制技术,通过理论计算得出高地应力条件下破裂区半径的计算公式,根据分区破裂半径的统计规律确定应力释放部位,并形成分区爆破卸压参数的系统化设计方法.数值模拟结果表明:隧道开挖轮廓线的岩爆判别系数均有不同程度的减小,岩爆发生的可能性大大降低,应力集中部位向爆破卸压破碎区转移.基于分区破裂化原理对爆破卸压参数设计的系统研究,对高地应力隧道采用爆破卸压防治岩爆的设计和施工具有一定的借鉴意义.     

对强岩爆隧道进行分区爆破卸压的设计方法

为了研究强岩爆隧道爆破卸压方案及参数设计方法,基于深部岩体分区破裂化现象及高围压爆破破碎机理,提出分区爆破逐级释压的应力主动控制技术,通过理论计算得出高地应力条件下破裂区半径的计算公式,根据分区破裂半径的统计规律确定应力释放部位,并形成分区爆破卸压参数的系统化设计方法。数值模拟结果表明:隧道开挖轮廓线的岩爆判别系数均有不同程度的减小,岩爆发生的可能性大大降低,应力集中部位向爆破卸压破碎区转移。基于分区破裂化原理对爆破卸压参数设计的系统研究,对高地应力隧道采用爆破卸压防治岩爆的设计和施工具有一定的借鉴意义。     

中深孔与浅孔联合布孔在煤层底板爆破中的数值模拟研究

针对露天台阶爆破煤层底板与其毗邻的岩层力学性质差异较大,爆破时大块率高的问题,介绍一种改善煤层底板破碎效果的中深孔与浅孔联合布孔爆破方法。使用有限元分析软件LS-DYNA分析了联合布孔装药结构爆破过程中的应力分布规律,分析表明:联合布孔爆破方法相比传统中深孔爆破,增大了拉应力峰值,延长了拉应力对煤层底板有效作用时间;在宁夏大峰矿羊齿采区的应用实践表明,联合布孔爆破方法不仅改善了煤层底板的破碎效果,并大量节约了爆破生产成本。     

硬岩巷道深孔掏槽数值模拟与试验研究

为解决硬岩巷道深孔掘进爆破受岩石夹制作用大、爆破效率低、循环进尺小、采掘比例严重失调等问题,采用LS-DYNA软件数值模拟和模型试验方法对深孔直眼掏槽爆破进行分析,包括四角九孔掏槽、双空孔菱形掏槽和复式筒形掏槽。根据岩石爆破破碎理论及柱状药包理论,对上述深孔直眼掏槽过程进行数值模拟,通过对三种深孔直眼掏槽的不同时刻应力云图和有效应力时程曲线的分析,比较高应力大小和高应力持续时间,得到药包起爆后的应力传播规律和空孔应力集中现象。结合在查干敖包铁锌矿进行现场试验,比较炮眼利用率、炸药单耗等指标,得到复式筒形掏槽为最优设计方案。     

高地应力环境下梯段爆破诱发振动特征的试验研究

采用傅里叶变换和小波变换等方法,对露天梯段爆破与高地应力环境下梯段爆破的实测数据进行对比分析,对高地应力环境下爆破施工所诱发振动的特征进行研究.分析结果表明:在岩性、钻爆参数相近的情况下,高地应力条件下梯段爆破的主频较高,而露天梯段爆破的主频则相对较低;露天梯段爆破诱发的振动主要来源于爆破荷载作用,而高地应力条件下梯段...     

益新矿中心大空孔掏槽爆破扩腔过程数值分析

为了更好的应用中心大空孔掏槽爆破技术,根据益新煤矿爆破工况,运用有限元软件LS-DYNA,深入分析爆破过程中应力波的传播、有效应力和应力场的变化,研究其扩腔过程及岩石破碎机理。结果表明:爆炸应力波首先在炮孔连线方向相遇叠加并形成一条直线型的加强带,然后传至空孔并发生复杂的反射和叠加,最后在岩体中扩散;空孔外围的应力场分布呈现"圆形-菱形-圆形-方形"的变化规律;中心大空孔掏槽爆破有利于炸药能量的均匀分布和槽腔的形成与扩展。现场验证表明:该项技术大大提高了煤矿巷道的掘进速度,取得了较好的经济效益。     

隧道掘进水压爆破技术发展

"隧道掘进水压爆破技术"于2002年12月18日通过了由重庆市科委组织的专家鉴定,认为该项技术为国内领先、国际先进。鉴定至今已过去近20年,经持续研究和应用,得到很大变化发展,以实际爆破效果和钻爆作业人员认可与否作为对隧道掘进水压爆破技术变化发展的评价标准,可以概括为3个发展阶段。重点介绍了炮孔装药结构改进变化发展提高及其取得的效果,尤其是第3阶段深受隧道掘进作业人员认可。现在推广隧道掘进水压爆破技术的队伍几乎全部采取第3阶段的炮孔装药结构,笔者对其原因作了较详细叙述。     

空气间隔装药技术周边孔间距对爆破效果的研究

隧道掘进中,控制围岩的超欠挖,即控制光面爆破效果是决定隧道掘进成败的主要考量指标.隧道掘进控制光面爆破效果的参数有周边孔间距、装药量、装药结构等,其中周边孔间距是保证光面爆破质量的最重要参数.通过理论分析LS-DYNA数值模拟平台,建立空气间隔装药双孔爆破模型,计算了周边孔间距在30 cm、40 cm、50 cm和60...     

城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩松动爆破

盾构法掘进施工中孤石和基岩侵入已成为影响掘进效率,造成掘进成本提升的重要影响因素。结合城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩爆破工程实践,具体介绍了盾构隧道硬岩松动爆破参数设计选取方法和安全防护措施,并采用LS-DYNA动力学有限元软件对爆破参数合理性进行数值仿真验算。爆破效果表明:爆破后掌子面存在部分爆坑,裂隙呈龟裂状,为盾构掘进提供了良好的作业条件,有效的提高了掘进效率。相比于普通矿山法和地面钻孔法施工,松动爆破可减少隧道超挖现象,对周边结构影响较小,可实现盾构隧道安全、高效和连续掘进的目标。     

煤矿硬岩下山巷道掘进中深孔爆破技术试验研究

为了提高煤矿坚硬岩石下山掘进循环进尺和掘进进度,在满足煤矿井下爆破安全要求的前提下,根据下山巷道断面和岩石性质,对炮眼深度、炮眼直径和药卷直径、掏槽形式和掏槽参数、光面爆破参数和光面爆破装药结构、底眼爆破参数和底板控制、合理的起爆方式等进行了现场试验研究.采用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构、增加底眼数...     

拆除爆破中正反起爆综合技术的探讨

根据单自由面炮服装药正、反起爆法中动、静态应力场的特点，分析了具有两个相对自由面墙体爆破应力场情况，在建筑物拆除爆破工程中综合应用正、反起爆技术，提高了拟爆体部位的爆破质量，介绍了正、反起爆综合技术的应用方式。     

岩巷快速掘进爆破技术

井巷爆破历来是爆破工作者的重要研究课题。作者在岩巷掘进爆破研究和实践的基础上，系统总结了煤矿岩巷快速掘进爆破技术，给出了有关爆破参数和炮孔布置方法，具有较大的实用价值。     

地应力对含裂隙岩体爆破影响分析研究

随着深部开采环境逐渐复杂,为实现安全高效的工程爆破施工,针对深部开采爆破作业所面临的高地应力和穿越破碎带的问题展开分析研究。运用有限元分析软件ANSYS-LS/DYNA中的隐式-显式耦合分析程序对双向等压、双向不等压下含裂隙岩体进行数值模拟,研究高地应力区对含裂隙、弱面等岩体进行爆破开挖这一特殊工况。研究结果表明:深部含裂隙岩体爆破开采过程中,在各向等压地应力场开采环境下,随着围压增加单元的拉应力逐渐降低而单元的压应力并未得到显著提升,同时靠近裂隙右侧部分单元的压应力达到该测线压应力的峰值,并且压应力随围压增大而增大;在各向不等压地应力场环境下,当侧压系数为1.33时,炮孔与裂隙区域处该测线拉应力达到了峰值。因此,在深部开采爆破过程中应重点关注含有裂隙等破碎带处的地应力场,对爆破开挖的安全高效实施有着重大影响。     

地下爆炸应力波分段有限元正演技术研究

为解决地下爆炸应力波跨时间、空间和应变率尺度正演难题,本文提出了一种分段有限元正演技术。该技术将求解区域划分为爆炸震源区和弹性响应区,在爆炸震源区采用动力有限元方法,在弹性响应区采用普通有限元方法,不同段界面之间采用节点位移的连续性为边界条件。本文从理论上说明了分段有限元正演思想的合理性,给出了该技术的具体实施步骤,并通过对比模拟研究验证了分段有限元正演技术在用于模拟爆炸应力波传播方面的正确性和有效性。