地下采场爆破炮孔堵塞效应及长度研究

为研究不同炮孔堵塞长度对采场爆破设计的影响,通过分析采场爆破炮孔堵塞效应,提出确定炮孔堵塞长度的条件;并对炮孔堵塞物的运动进行理论分析,结合所提出的条件推导出确定炮孔堵塞长度取值范围的函数模型,再将某工程实例相关参数代入函数模型,其中孔径120 mm,乳化炸药药条直径100 mm,采用连续装药,计算出孔底堵塞取值范围为l_w=0.7~1.3 m,孔口堵塞取值范围为l_h=0.9~1.6 m。同时利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立4种不同装药结构的双孔起爆模型对炮孔堵塞长度的装药方案进行对比分析,得到在一定堵塞长度范围内漏斗深度与堵塞长度成正比;并对关键位置上单元的有效应力峰值进行分析得到本文模拟条件下采场爆破最佳堵塞长度为孔口1.6 m,孔底1.1 m,与数值计算结果基本一致。     

基于回归分析的边坡爆破振速高程效应研究

为研究边坡深孔爆破载荷作用下高程差与水平距离2项参数对振动速度影响程度,运用LS-DYNA建立工程相似模型进行模拟,并基于萨道夫斯基公式与高程差修正公式分别对测点振速进行单、多元回归分析。结果表明,经典萨道夫斯基公式对台阶平整地形下的振动速度拟合度较高;边坡面上随高程的改变出现明显的振速放大效应,沿边坡面的爆破振动速度与高程差的相关系数比水平距离与其相关系数高约12%;采用两种速度公式对坡面不同高程差位置的爆破振动速度回归分析,结果显示高程差修正公式的拟合度明显高于萨道夫斯基公式的拟合度。     

球状药包应力波叠加过程的破岩特性

为分析非同源炸药包起爆后应力波叠加过程的破岩特性,以同时起爆相同球状药包为对象建立物理模型,根据所定义的破岩角β分析爆炸应力波叠加后的应力状态并构建斜交叠加的峰值应力变化函数,在此基础上利用LS-DYNA软件进行等效数值模型验证,对所建立的数值模型提取一系列监测单元,结果表明:依据应力函数得出了球状药包间爆炸应力波叠加时易产生破坏的应力交角β范围在arctan λ≤β<90°内(λ为侧压应力系数);通过观测不同监测单元对应爆炸应力峰值的变化趋势发现与所建立的理论峰值应力函数模型变化趋势基本吻合,证明所总结球状药包产生的爆炸应力波叠加过程破岩规律特性与理论规律效果相符合。研究成果可为采用球状药包的破岩工程提供理论参考和依据。