爆炸荷载下露天矿高陡边坡动力响应分析

为研究矿山高陡边坡在爆炸荷载作用下的动力响应规律,采用LS-DYNA软件,对威斯特铜矿的采场边坡进行完全动力有限元计算。对比分析了数值模拟和现场实测环境下爆炸应力波的传播规律,两者结果相接近。同时,通过对各台阶爆破振动速度的统计分析可知,随着台阶高程的增加,在台阶坡顶、台阶边缘至台阶内侧坡脚的1/3至1/2距离处容易产生高程放大效应。另外,利用极限平衡法原理,结合数值模拟计算结果,计算了在炸药起爆后400ms内边坡的时程安全系数,直观描述了爆破动力荷载对边坡稳定性的影响。     

基于边坡稳定性时程分析的露天台阶爆破延期时间的确定

露天台阶爆破合理延期时间的选取具有降低炸药单耗、减小爆破振动、增加岩石破碎范围、改善爆破质量及提高经济效益等优势。基于此,提出了基于边坡稳定性时程分析的露天台阶延期时间的确定方法并进行工程实例验证。     

复式楔形+中心孔掏槽在隧道掘进中的试验研究

为解决班界隧道爆破效果差、循环进尺小、无法满足工期要求的问题,在原复式楔形掏槽方式的基础上增加中心孔,形成"复式楔形+中心孔"的掏槽方式,同时适当增加炮孔深度。经现场试验表明,炮孔利用率由83%提高至90.5%,循环进尺由3.33m提高至4.26m,炸药单耗由0.983降至0.889,爆破破碎岩块块度较小且更均匀,爆破效果和经济效益良好。     

楔形掏槽爆破下自由面应力分布数值模拟

基于Satrifeld迭加法,理论推导了楔形掏槽炮孔中柱状药包爆破作用下自由面上应力分布的解析解。建立了相应的数值模型,通过数值模拟对该解析解进行验证,结果表明,在自由面上,沿同一楔掏槽孔连线方向,爆炸应力随与掏槽孔口间距的增大呈递减趋势,该规律与理论分析所得结论基本吻合。     

楔形掏槽柱状药包爆破下自由面的应力分布

为弥补对柱状药包爆破下自由面上的应力分布情况研究较少的现状,依据球状药包爆破激发的应力波理论解,采用Satrifeld迭加法,理论推导了楔形掏槽孔中柱状药包爆破作用下自由面上应力分布的解析解。并建立了一套应变测试系统,通过模型实验对该解析解进行验证。实验结果表明,在自由面上,沿同一楔形掏槽孔连线方向,测点爆炸应力随着与掏槽孔口间距的增大而呈递减趋势,该规律验证了理论分析所得结论的合理性,具有一定的参考价值。