台阶爆破岩石破碎楔块理论及数值模拟研究

在逐排或齐发爆破情况下,一般没有考虑岩石在单个炮孔爆破后产生的空间破碎形态问题。岩石在爆炸作用下产生的空间破碎形态主要受岩石性质,自由面状况、炸药性能等因素影响。逐孔起爆改变了岩石的自由面状况,进而对爆破效果产生了较大的影响。根据露天台阶爆破逐孔起爆条件下岩石动态破碎特征,提出了露天台阶爆破岩石破碎楔块理论,分析了逐孔起爆条件下,体积公式计算炮孔装药量的局限。采用有限元软件ABAQUS/EXPLICT中的CEL方式加载爆炸载荷,并结合混凝土塑性损伤本构(CDP)建立了双坡面三维台阶爆破模型,得到了不同时刻岩体内应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况。模拟结果表明:岩石爆破破碎楔块理论更加接近逐孔起爆条件岩石破碎状况,并有利于炮孔装药量计算。     

炮孔水压爆破及其应用

文中论述了炮孔水压爆破的基本原理，分析了炮孔水压爆破在混凝土基础，大块岩石的二次破碎、深孔底剖水间隔装药爆破及蓼产是爆破中的具体方法和工艺过程。最后指出，炮孔水压爆破具有爆破块度均匀等优点，是安全，经济和有效的爆破技术。     

宽孔距爆破机理分析及在黄麦岭磷矿的应用

实践证明,炮孔内炸药爆轰时炮孔浅部炸药产生的膨胀气体沿炮孔上窜流失,炮孔浅部岩石的破坏主要依靠爆轰应力波,而深部岩石则同时受到膨胀气体与爆轰应力波的作用,所以炮孔浅部与深部要求的最佳m值不同,并与岩石性质有关,通过黄麦岭磷矿生产实践,宽孔距爆破可获得提高延米爆破量,减少材料消耗改善爆破质量,降低成本的显著效果.     

光面爆破的岩石裂纹扩展规律研究

光面爆破是一种控制爆破技术,为了实现更为精确的控制爆破效果,需要对光面爆破的岩石裂纹扩展规律进行研究。在光面爆破的初始裂纹产生阶段,利用数值模拟的方法,对光面爆破的弹性力学简化模型进行分析,得到了初始裂纹的起裂点位置以及初始裂纹长度。在爆轰气体驱动下,初始裂纹二次扩展。从裂纹扩展的能量角度,分析了裂纹扩展速度与裂纹长度的定量关系。基于断裂力学对裂纹二次扩展条件和二次扩展范围进行理论分析,定量描述了裂纹二次扩展长度与孔壁压力的关系。最后,在对光面爆破致裂机理认知的基础上,提出光面爆破中装药不耦合系数、炮孔间距、光面层厚度等参数的计算方法。     

光面爆破的岩石裂纹扩展规律研究

光面爆破是一种控制爆破技术,为了实现更为精确的控制爆破效果,需要对光面爆破的岩石裂纹扩展规律进行研究。在光面爆破的初始裂纹产生阶段,利用数值模拟的方法,对光面爆破的弹性力学简化模型进行分析,得到了初始裂纹的起裂点位置以及初始裂纹长度。在爆轰气体驱动下,初始裂纹二次扩展。从裂纹扩展的能量角度,分析了裂纹扩展速度与裂纹长度的定量关系。基于断裂力学对裂纹二次扩展条件和二次扩展范围进行理论分析,定量描述了裂纹二次扩展长度与孔壁压力的关系。最后,在对光面爆破致裂机理认知的基础上,提出光面爆破中装药不耦合系数、炮孔间距、光面层厚度等参数的计算方法。     

爆炸载荷下空孔缺陷与爆生裂纹扩展行为研究

空孔在岩石巷道直眼掏槽爆破中具有重要作用,为研究空孔及其缺陷在爆炸荷载作用下的扩展行为和作用机理,以PMMA代替岩石材料,利用预制裂纹代替空孔缺陷,借助动态焦散线系统和理论分析为手段,研究不同间距下空孔、空孔处预制裂纹、爆生裂纹动态扩展规律及机理,分析不同"径距比"与掏槽效果的关系。研究结果表明:在装药量一定的情况下,随着炮孔与空孔距离的变化,爆生裂纹扩展距离呈现递增而预制裂纹扩展距离呈现递减的趋势,但都存在极值;当炮孔与空孔距离较小时,爆生裂纹和预制裂纹扩展及相互作用最复杂,爆生裂纹扩展经历由压缩应力波为主,表现为直线的前期扩展;由空孔处发射应力波和压缩应力波共同作用下,爆生裂纹偏离炮孔与空孔连心线的中期扩展,以及由空孔应力集中区作用使爆生裂纹向空孔方向偏移的后期阶段;预制裂纹扩展经历由空孔处应力集中作用下,表现为直线的前期扩展,以及由爆生裂纹处反射拉伸波作用使其向爆生裂纹发展的后期阶段;当炮孔与空孔距离较大时,反射应力波及应力集中效应对爆生裂纹和预制裂纹扩展在减弱,爆生裂纹与预制裂纹扩展行为仅有前期直线扩展阶段。"径距比"的大小对爆破效果影响较大,直眼掏槽爆破应以最优"径距比"作为掏槽爆破参数设计的依据。     

深孔爆破中不同起爆方式对爆生裂纹的数值模拟

为了分清齐发爆破和逐孔起爆的方式对岩体裂纹的影响,运用LS-DYNA动力有限元分析软件,分别对深孔三孔齐发起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂纹扩展机理进行了数值模拟,并描述了深孔爆破时的应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况,得到岩体的破碎区和裂隙区的范围。模拟分析结果表明:采用逐孔起爆法使岩石的自由面发生改变,炮孔破坏更为严重,对爆破效果产生很大的影响。并对计算结果进行了分析,对指导工程实践有一定的参考价值。     

深孔爆破中不同起爆方式对爆生裂纹的数值模拟

为了分清齐发爆破和逐孔起爆的方式对岩体裂纹的影响,运用LS-DYNA动力有限元分析软件,分别对深孔三孔齐发起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂纹扩展机理进行了数值模拟,并描述了深孔爆破时的应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况,得到岩体的破碎区和裂隙区的范围。模拟分析结果表明:采用逐孔起爆法使岩石的自由面发生改变,炮孔破坏更为严重,对爆破效果产生很大的影响。并对计算结果进行了分析,对指导工程实践有一定的参考价值。     

岩石松动爆破炮孔密集系数研究

宽孔距岩石松动爆破技术具有增加孔网参数、降低炮孔和炸药消耗、改善破碎效果等优点。理论分析、试验研究和工程实践结果表明：岩石松动爆破较为合理的炮孔密集系数取值为1．5－2．0。     

单自由面垂直炮孔爆破残孔长度研究

在分析单自由垂直炮孔装药爆破作用特性的基础上,探讨了残孔形成的机理,进行了单自由面垂直炮孔装药的爆破漏斗模型试验。研究结果表明：由于炮孔深部岩石的夹制作用,炮孔装药爆破后易产生一定量的残孔,而采用孔内装药分段微差爆破则能减少残孔长度,提高爆破效率。     

程潮铁矿采场可爆性模糊综合评价

针对程潮铁矿无底柱分段崩落法采场爆破,以弹性波波阻抗、岩石的坚固性、岩体的裂隙性、标准爆破漏斗体积时炸药的单耗作为分级指标,在程潮铁矿-375 m地段现场进行的一系列单孔爆破漏斗试验和跨孔声波测试,利用模糊识别理论对岩体可爆性进行模糊综合评价.     

全断面与台阶法爆破作用下围岩的振动特征

基于现场试验和实测数据,通过量纲分析,建立了全断面爆破与台阶法爆破时岩体振动主频与单段最大药量及爆心距之间的函数关系,并进行了回归分析;通过声波试验,分析了在这两种爆破方式下,经过5次爆破作用后岩体的累积损伤规律。研究结果表明:岩体的振动主频随单段最大药量和爆心距的增加而减少,台阶法爆破比全断面爆破减少得更为迅速,而且相对于爆心距,单段最大药量对主振频率的影响更为显著;岩体在爆破作用下的损伤呈现非线性累积规律,前3次爆破对岩体损伤程度更深,且全断面爆破引起的岩体损伤较台阶法爆破更为严重。     

喀斯特地区台阶松动爆破中溶洞的控制与处理

针对黔江河段末端某水利枢纽工程船闸下游引航道开挖工程中喀斯特地区岩溶发育对爆破效果及安全有很大影响的问题,通过详细探讨溶洞的大小、与炮孔相对位置、洞内填充物等对爆破抛掷方向、爆破方量及安全技术的影响,并采取封堵溶洞、确定合理单孔装药量、改变装药结构、调整炮孔起爆顺序和间隔时间、保证填塞长度及加强覆盖等措施,较好地解决了岩溶发育地区爆破安全问题,爆破瞬间飞石控制在安全距离内,同时爆堆集中,岩石破碎充分;工程设计及结果可为同类爆破施工提供借鉴。     

喀斯特地区台阶松动爆破中溶洞的控制与处理

针对黔江河段末端某水利枢纽工程船闸下游引航道开挖工程中喀斯特地区岩溶发育对爆破效果及安全有很大影响的问题,通过详细探讨溶洞的大小、与炮孔相对位置、洞内填充物等对爆破抛掷方向、爆破方量及安全技术的影响,并采取封堵溶洞、确定合理单孔装药量、改变装药结构、调整炮孔起爆顺序和间隔时间、保证填塞长度及加强覆盖等措施,较好地解决了岩溶发育地区爆破安全问题,爆破瞬间飞石控制在安全距离内,同时爆堆集中,岩石破碎充分;工程设计及结果可为同类爆破施工提供借鉴。     

某水电站地下厂房岩壁梁爆破参数优化研究

地下厂房岩壁梁开挖难度大、质量要求高,该部位成型质量的好坏将直接影响今后厂房内吊车的运行安全,在开挖该部位时,技术人员常凭借个人经验、工程类比或者在相似地段进行爆破试验,来决定爆破开挖参数.这样不仅费工费时,有时爆破效果也不理想.选择有代表性的实际光面爆破设计参数为样本,确定炸药类型、岩体裂隙发育程度、孔径、孔深、线装药密度、最小抵抗线、间距为影响岩壁梁爆破开挖效果的主要因素,利用神经网络建立岩壁梁爆破参数优化模型,进行岩壁梁爆破参数优化设计.在相似地段进行爆破试验得出现场试验参数,结果表明优化设计值与现场试验值吻合较好.对爆破试验部分进行声波检测也表明其爆破质量最好,其爆破松动圈范围最小.     

引水隧洞进水口岩塞爆破

引水隧洞进水口岩塞位于水面以下13m处,其直径为5 2m。由于岩塞的直径和厚度相对较小,故采用了钻孔爆破法。岩塞中心布置掏槽孔,周边布置预裂孔,掏槽孔与预裂孔之间布置断面扩大孔。文中介绍了各种炮孔的药量计算、电爆网路的设计、爆破震动和冲击波安全距离的验算以及安全防护措施。爆后进水口的断面尺寸达到了设计要求。     

光面爆破在松软破碎岩体中的应用

本文结合工程实际对松软破碎岩体条件下的爆破技术原理进行了探讨，并总结了该条件下的光面爆破参数设计和施工工艺。     

引水隧洞进水口岩塞爆破

引水隧洞进水口岩塞位于水面以下13m处,其直径为5 2m。由于岩塞的直径和厚度相对较小,故采用了钻孔爆破法。岩塞中心布置掏槽孔,周边布置预裂孔,掏槽孔与预裂孔之间布置断面扩大孔。文中介绍了各种炮孔的药量计算、电爆网路的设计、爆破震动和冲击波安全距离的验算以及安全防护措施。爆后进水口的断面尺寸达到了设计要求。     

大规模岩土爆破工程施工技术

针对大规模、高强度岩土爆破工程难度大的特点,以舟山绿色石化基地8 000万方岩土爆破工程为背景,通过采用等边三角形布孔斜线起爆网路、径向耦合-不耦合装药轴向孔底空气间隔定向卸压爆破装药技术、预留孔底保护层缓冲爆破等施工关键技术,提高了岩石破碎效果,大块率降低了10%～30%,爆破振速降低了15%～25%,同时也有效地保护了边坡和建基面岩体,对类似大规模岩土爆破工程的施工有一定的指导意义。     

硐室加预裂一次爆破成型技术

在石方路堑开挖施工中 ,采用硐室加预裂一次爆破成型综合爆破技术 ,可以解决以往硐室爆破难以解决的边坡稳定和边坡质量问题。这项技术能有效地改善主体石方爆破效果 ,降低工程成本 ,同时达到不清底不刷坡一次成型目的。文中介绍了设计方法和施工工艺 ,并概述了一次成型综合爆破技术的机理 ,此外还探讨了地质构造对爆破作用的影响和预裂缝宽度对一次成型技术的影响