沟槽石方基础施工技术研究

沟槽爆破不同于一般台阶爆破，其具有特殊性和复杂性。爆破设计和施工应在充分了解沟槽岩体的工程地质特征和周边环境的条件卞，制定切实可行的爆破施工方案和有效的防护措施。基丁北京市张坊水源应急供水工程的特点，探讨了沟槽石方爆破的设计原则和爆破施工方案：提出了沟槽控制爆破炮孔布置形式、分段装药结构、微差起爆技术以及控制爆破振动和飞石的安全措施。在实际工程中应用上述方法，获得了理想的爆破效果。     

巷道爆破掏槽空腔尺寸对爆破效果影响的模拟研究

为了研究巷道爆破掘进过程中掏槽空腔直径对崩落孔爆破效果的影响,运用ANSYS/LS-DYNA对掏槽空腔附近崩落孔的爆破效果进行模拟计算。建立崩落孔孔距A为450 mm、崩落孔抵抗线L和掏槽空腔直径B均为400 mm的初始模型,并以该模型为基础,保持L和A不变,逐步增大B建立额外4个模型。计算并绘制崩落区岩石的塑性应变图,分析得出:随着掏槽空腔直径的增大,岩石塑性应变区域开始增大,爆破效果逐渐改善,当B/L=2时炮孔之间的塑性应变区域连通,掏槽空腔直径对爆破的改善效果达到最优水平;提取掏槽空腔外一系列监测点的拉、压应力值进行分析后得到相同的结论。研究结果可为巷道爆破孔网参数设计提供理论依据和技术参考。     

深孔台阶爆破近远区振动特征的试验研究

为了探索深孔台阶爆破在近区和远区的振动特征,以现场试验为基础,利用回归分析、随机分析及小波包分解技术,从爆破振动信号的衰减规律、三分量特征、随机特征及能量分布等方面对二者进行了对比研究,结果显示:振速三分量在近区的K、α值均大于远区,远区各分量的α值更为接近。振速三分量在远区的相关系数大于近区,且更接近1,三分量中垂向分量的相关系数最大。近区当比例距离小于5时,径向振速最大,比例距离大于等于5时,垂向振速最大。远区的垂向振速最大。无论在近区还是远区,切向振速一般最小。振速三分量在近区的变异系数大于远区,径向振速的变异系数在近区和远区较为接近。最大段药量或爆心距增加时,近区及远区的能量均向低频带流动,近区的移动速度更快,同时近区及远区能量分布的频带宽度也将趋于集中,近区的频带宽度更宽。     

中深孔岩巷定向断裂爆破及应用

利用光、电超动态综合测试技术,测定了定向断裂爆破炮孔动应力场分布规律;提出了炮孔定向断裂爆破作用原理。在优选出合理定向断裂爆破方式基础上,形成了切缝定向断裂新工艺。并进行了生产作业循环试验,使现有巷道周边眼痕率达到９６％以上,不平整度小于１００ｍｍ,炮眼利用率达９８％以上。     

砂岩Holmquist-Johnson-Cook模型参数确定

HJC模型在混凝土动态破坏数值模拟中应用广泛,但由于模型中包含参数较多,确定参数需要大量实验,目前缺乏准确可信的岩石材料HJC模型参数。为合理确定砂岩HJC模型参数,对取自四川威远的粉砂岩进行相关静力学实验,获得岩石的弹性模量、泊松比、单轴抗压强度以及抗拉强度等参数。应用三轴压缩实验和单轴SHPB冲击实验,分别得到了该砂岩极限面参数、率效应参数、压力参数和损伤模型参数的取值。基于上述模型参数利用有限元程序LS-DYNA对粉砂岩SHPB冲击实验进行数值模拟,结果表明,实验和模拟的应力-应变曲线形态吻合较好,模拟得到的动态峰值强度和峰值应变与实验结果的平均误差均未超过10%,验证了该HJC模型参数实验测定方法的合理性和有效性。     

分层介质动态力学性能的实验研究

采用Φ75mm分离式霍普金森压杆实验装置,对由普通混凝土与泡沫混凝土组合的分层介质的动态力学性能进行了研究。结果表明,应力波通过普通混凝土时的衰减仅为其原来峰值的5%~10%,应力波通过泡沫混凝土时其峰值衰减为原来的1/5。由此说明在含泡沫混凝土与普通混凝土的分层介质中,泡沫混凝土提供削波与延缓应力波作用时间的作用,普通混凝土则为其提供较高强度。通过对分层介质应力衰减和动量变化的分析表明,分层介质在动态力学行为上表现为较大的塑性和应变率相关性,其应力衰减主要取决于泡沫混凝土材料。     

高边坡危岩体爆破及其控制技术

高边坡危岩体的爆破处治,区别于普通的爆破作业,而有其特殊性和复杂性.爆破设计和施工时应在充分了解危岩体的地质结构特征和周边环境的条件下,制定切实可行的爆破施工方案和有效的防护措施.基于石板房危岩体的结构特征和环境条件,介绍了控制爆破的设计原则,以及所采用的预裂和松动控制爆破方案,提出了控制爆破飞石和滚石的技术措施.通过采用控制爆破的方法,排除了危岩体对山下居民的危害和公路通行的影响,达到了预期的效果.     

露天矿山深孔台阶爆破技术的现状与发展趋势

随着信息化革命进程的推进、资源开发和环境保护理念的提升,近来年国内露天矿山深孔台阶爆破技术在智能化、绿色化的爆破开采理念下快速发展。在爆破器材方面,电子雷管得到大量推广应用; 在爆破智能化方面,集成了智能钻机系统、智能设计系统、炸药现场混装作业体系的爆破技术基本成型; 在爆破绿色化方面,爆破振动预测理论及控制、爆破粉尘控制、冲击波与噪声防治等有效控制了爆破过程产生的有害效应,逐渐达到绿色环保爆破的要求。同时,分类整理了爆破器材和爆破技术存在的问题,指出了露天矿山绿色智能爆破今后发展与研究的方向。     

露天深孔爆破自由面前水袋爆炸降尘关键参数研究

本文采用ANSYS Fluent数值软件与现场实验相结合的方法研究了水袋降尘原理,重点分析了水袋起爆时差与间隔距离对降尘效果的影响。结果表明:第一排水袋起爆与深孔爆破时差在1~1.5 s时,爆破水雾浓度较大且扩散范围最广,能够与爆破产生的粉尘云充分接触;第一排与第二排水袋起爆时差在0.5~1.0 s时,水袋沿途降尘效果较优;两水袋间隔距离在10~15 m时,爆破雾化的覆盖面积大,爆破后粉尘的捕捉能力更好。采用水雾捕尘措施后,50 m处落尘量与未采取措施相比增加了27 %,100 m处落尘量增加12 %,150 m处落尘量减少16 %,爆后50 s粉尘浓度降低36 %。水雾与尘粒作用,加速了尘粒的沉降,近区落尘量增加,远处落尘量减小。     

Ф75mm分离式霍普金森压杆试件长度效应的试验研究

在Ф75mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统上,对不同长径比的C30和C60混凝土试件,以不同的子弹速度对试件进行冲击加载,研究了大直径(Ф75mm)SHPB试验中混凝土试件的长度效应.实验结果表明:对于Ф75mm的大尺寸SHPB装置,当混凝土材料试件长度小于25mm时,摩擦效应对测试结果影响较大;当试件长度大于90mm时,反射拉伸作用明显,不能反映材料真实动态力学性能;当试件长度为(30～75mm),即长径比L/D≈(0.4～1.0),在此范围内实验结果是可信的,能够准确地反映材料的动态力学性能.