爆破作用下双层采空区稳定性分析

为了研究不同下层采空区顶板厚度的双层采空区在爆破动荷载作用下的稳定性变化规律,对双层采空区进行了单孔爆破数值模拟试验。分别建立了下层采空区顶板厚度为5 m至12 m的双层采空区模型,分析了双层采空区在爆破作用下的动态响应规律。结果表明:当下层采空区顶板厚度由5 m增大到12 m时,顶板中部水平方向峰值振速由15.30 cm/s递减至9.52 cm/s,最大有效应力由3.8 MPa递减至2.5 MPa,剪切安全系数由1.82增加到2.42,双层采空区下层顶板稳定性增强。     

露天矿台阶爆破水炮孔深度测量流量尺技术

在露天矿台阶爆破和边帮预裂爆破中，炮孔深度测量工作对装药和控制爆破效果尤为重要。大多数深凹露天矿炮孔都存在孔内渗水情况，不同岩种不同水环境下炮孔孔底存在不同深度的矿泥或岩碴。矿山孔深测量一般采用加配重的测绳，到达孔底与否以绳是否变松通过测量员感观判别，误差较大。在连续快速多孔深测量时，测量含水含泥或含碴炮孔非常麻烦并且耗时，测绳易沾泥浸水不便清洗，甚至无法准确使用(比如冬季测绳沾水易冻硬)。描述了流量尺的结构组成，阐述了测量原理，建立了流量尺操作规范。露天台阶爆破中炮孔含泥碴含水时，将炮孔深度、炮孔含水高度、孔底泥碴深度和炸药陷入泥碴深度一次性在炮孔外流量尺上可读出。流量尺可反复使用，较测绳操作简单、数据准确、效率高，流量尺制作材料来源广泛、造价低廉，为爆破前装药作业提供准确的炮孔状态数据。     

基于变分非线性调频模态分解方法的岩质边坡爆破振动信号特征分析

为了精确获取爆破振动速度、加速度信号携带的时频特性信息,结合某矿山岩质边坡的爆破振动监测试验,基于变分非线性调频模态分解方法对监测信号进行了分析处理,揭示了速度、加速度能量在时间、频率的分布特征。结果表明:变分非线性调频模态分解方法去噪能力较强,且分解的速度信号能量集中于低频带0～50Hz范围,而加速度能量在80～100dB范围所占比例较大,且加速度能量逐渐向高频段集中,与速度能量分布有较大的差异性。     

不同水量下不耦合装药混凝土试件爆破对比分析

为了研究不同水量条件下预裂爆破破坏机理，基于现有的爆破理论，对空气和水不耦合装药爆破进行了理论分析，得出空气和水不耦合装药的孔壁初始压力。在此基础上，应用LS-DNAY（非线性有限元）动力学分析软件，建立三维双孔不耦合装药爆破模型，分析在相同不耦合装药结构条件下，不同水量炮孔孔壁初始压应力；并依据Von Mises破坏准则，分析了炮孔连心线上的有效应力变化过程。在理论和数值模拟的基础上，进行混凝土试件不耦合装药爆破试验。结果表明：在相同的装药条件下，炮孔中水量越少，炮孔壁处产生的初始压力越小，炮孔连心线上的有效应力越小；预裂面平整度越好；同时空气和水混合不耦合装药时，空气部分的预裂面平整度优于含水部分。     

无底柱分段崩落法崩落矿石形态及其影响研究

本文针对无底柱分段崩落法存在的问题，从爆破入手，对放矿对象──崩落矿石的形态及其对矿石损失贫化的影响进行了理论分析、小型试验和工业试验，提出了矿石崩落体的概念，确定了崩落体的形态，指出放出体──松动体──崩落体是相互联系的整体，研究放矿问题应把放矿和爆破崩矿进行综合研究，通过爆破控制崩落体的形态和效果，使放出体与矿石崩落体和残留体构成的矿堆形态相吻合，以降低矿石损失贫化。     

分级循环加卸载作用下花岗岩变形破坏研究

以地下深部花岗岩为试验材料,利用GAW-2000微机控制电液伺服岩石单轴试验机进行分级循环加卸载试验,研究在同一递增荷载幅度条件下,试件的抗压强度、变形、破坏特征、残余应变以及弹性模量的变化趋势。结果表明：在单轴分级循环加卸载试验作用下,岩样的峰值强度随着每级循环次数的增加呈现递减趋势,且单调荷载应力-应变曲线包络住循环荷载应力-应变曲线；岩样破坏特征主要以剪切破坏为主,随着循环次数增加,破坏裂纹更加分散；岩样在加载过程中,岩体内部的结构在不断地调整,导致结构面变得密集与裂隙间更加闭合,卸载时回弹变形有滞后现象,加载起点与卸载终点不重合；轴向弹性、残余应变与环向弹性、残余应变随循环次数变化的规律具有相似性,岩样弹性模量曲线的趋势以“波浪形”的规律交替变化。     

冲击加载作用下矿石试件的动态力学特性及块度分布特征

矿石的动态力学特性影响其破碎效果。利用[?]50 mm霍普金森杆系统改变冲击荷载对矿石A、矿石B试件进行16次动态压缩实验，分析冲击气压对矿石应变率的影响，对抗压强度与应变率之间的关联性做了初步研究；统计破碎后的矿石块度筛分数据，分析块度的分布特征。结果表明：冲击速度在12~16 m/s范围内时每增大1 m/s时，矿石B的动态抗压强度增大8.3 %，矿石A的动态抗压强度总是低于矿石B，且矿石A、矿石B抗压强度随着应变率的增加呈指数型增长；随着耗散能量的增加矿石块度破碎的程度越大，矿石B筛分破碎块度的整体通过率要低于矿石A，表明矿石B内部固有大量微缺陷在吸收能量变形中加速了裂纹的闭合，与矿石A相比，强度增大且破碎程度较为平缓。     

矿山爆破质量定量评价系统研究

爆破块度是衡量爆破质量的重要指标,快速准确的评价系统建立是现代化矿山爆破精细管理的基本要求。对爆堆块度评价涉及的抽样、图像识别、质量转换、误差修正及分布函数等进行了系统地分析论证,形成了建立爆破块度定量评价体系的系统方法,并结合具体矿山爆破进行了验证。     

岩石动态特性对爆破振动能量分布的影响

为了从爆破振动能量分布角度研究破碎能量利用问题,结合露天铁矿岩石动态特性,使用EEMD方法分析爆区磁铁矿、绿泥岩与混合岩的动态特性对振动能量分布的影响规律。结果表明：动抗拉强度与弹性模量最低的混合岩,爆破振动能量的分布最为均匀,振动能量在50 Hz以下的频带出现了分散的多个峰值,90％以上的振动能量集中在20~80 Hz;随着岩石动抗拉强度与弹性模量的减小,爆破振动能量在整体上的分布向高频发展,总能量与瞬时能量峰值均明显降低,用于岩石破碎的爆炸能量比例提升,且爆破远区振动能量分布频带增宽,有利于岩体完整性保护。     

基于二维小波变换的爆堆矿岩边缘检测

根据爆堆图像灰度分布的特点,并结合小波变换应用于边缘检测的基本原理,采用能够检测局部突变能力的B样条小波用于爆堆岩石的边缘检测。通过推导,给出B样条小波滤波器,并根据滤波器设计出了基于二维小波边缘检测算法。在小波边缘分割中自主设计了自适应阈值检测算法,该算法能很好地去除图像的噪声,并保留了图像的边缘。