空气间隔装药对混凝土爆破效应的数值模拟

为了了解空气间隔装药条件下,药柱爆炸对混凝土破碎效应的影响,利用AUTODYN-2D软件建立空气间隔装药模型,研究不同条件下的爆破效应。模拟结果表明,与耦合装药相比,空气间隔装药能显著降低炮孔初始压力,因而可减少炮孔周围混凝土的过度破碎。同时也分析了空气柱的位置、长度、起爆位置以及炸药类型对混凝土破碎效应的影响。     

采石场空气间隔装药数值模拟及应用

为改善某道路工程所属采石场的爆破效果,进行了空气间隔装药爆破技术的研究与应用.首先,运用数值模拟手段对比了不同空气间隔装药参数下的爆破作用效果差异,发现当间隔比例较小时间隔段的峰值压力依然足以破碎岩石;其次,在现场进行试验并运用数字图像分析软件分析爆后岩石块度分布,结果表明采用1 m间隔长度可以得到良好的爆破效果;最后,综合数值模拟及现场试验结果,在该采石场采用1 m间隔长度进行空气间隔装药,实际应用取得了降低成本、减小爆破振动、提高爆破效果的成效.     

空气间隔装药混凝土爆破试验块度分析

阐述了摄影法在块度分布上的研究现状,介绍了基于人工圈定的借助PS和CAD的图片处理方法。对不同空气层位置和比例的空气间隔装药进行了混凝土模型爆破试验,采用图像处理法从投影面积的角度采集数据并统计了各组试验爆破块度的分布规律。从块度分布曲线、最大块度和平均块度三个指标比较分析各组试验结果,初步得出了空气间隔装药爆破中空气层位置和比例对爆破块度分布的影响规律。另外,对同一组试验采用投影面积法和网筛尺寸法两种方法进行了分析比较,发现两者在描述块度分布指标上是一致的。     

空气间隔装药光面爆破技术探讨

隧道掘进传统周边孔装药结构,采用导爆索加分段装药结构形式,介绍了一种新的爆破技术--周边孔空气间隔装药光面爆破技术.实际应用表明,谈技术简单实用,既保证了光面爆破的效果,又极大地降低爆破施工的成本,带来的经济效益非常地可观,有极大地推广应用价值.     

深孔连续与间隔装药爆破数值模拟研究

基于大型非线性动力学分析软件LS-DYNA,采用岩石材料的JHC本构模型,模拟了深孔连续与间隔装药爆破时的压力场、应力场以及速度场发展过程,分析了装药结构不同和起爆方式不同对爆破效果的影响。研究表明:与连续装药结构相比,中部间隔装药结构能够降低初始压力峰值,降低炸药单耗,减少爆破产生的震动效应,改善爆破效果。对于中部间隔装药结构,在不存在时差的前提下,底部起爆可提高能量利用率,而中部起爆可减小爆破震动。     

间隔装药起爆顺序对深水岩石钻孔爆破影响的数值模拟

基于岩石材料的HJC本构模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS—DYNA,模拟了深水岩石钻孔爆破采用间隔装药并以不同顺序起爆时,岩体内动态应力场的发展过程。对比分析结果表明:间隔装药的起爆顺序影响自由面的数目,而自由面对其附近的单元的应力状态影响明显。在不同的起爆顺序下,先爆装药的爆炸波与后爆装药的相互干扰叠加,形成的应力场特征明显不同,下部装药先起爆时更利于台阶下部单元的破坏,但地震波效应的峰值相对较大。     

空气间隔堵塞爆破数值模拟与试验研究

提出了一种空气间隔堵塞爆破结构改善岩石爆破效果的方式.通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了连续堵塞和空气间隔堵塞结构模型,计算得到:采用空气间隔堵塞结构,在装药部分孔壁位置应力峰值明显削弱,但在离炮孔中心远区的岩石应力峰值影响不大,说明该结构有利于控制爆源中心的过破碎,减小粉碎区区域;在空气堵塞段,孔壁单...     

空气间隔装药爆破研究现状与探讨

在现代化矿山开发和工程建设中,如何有效地利用爆炸能量是目前亟待解决的关键技术问题。空气间隔爆破技术的运用使得爆炸能量得到有效的利用,实践证明空气间隔爆破技术可以有效的克服连续装药爆破带来的诸多弊端,并能取得理想的爆破效果。本文系统介绍了国内外空气间隔装药爆破技术的研究与应用情况,分析了亟待解决的关键问题。     

空气间隔装药爆破动态应力场特性研究

采用动力有限元分析软件并结合混凝土损伤模型,对上部空气层间隔装药爆破作用下岩石动态应力场特性进行了分析研究.计算结果表明:受自由面以及炮孔内加、卸载波两方面的影响,临空面单元随着位置的增加,破坏方式由压剪破坏逐渐转变为剪切拉伸破坏.比较反向起爆与正向起爆动态应力场发现,反向起爆时爆轰气体对岩石的静态作用强度高、时间长,有利于克服孔底岩石所受的夹制力而不易产生根底.正向起爆时,大量爆轰气体自上部裂纹及孔口逸散,不利于爆炸能量的有效利用.     

空气与水介质不耦合装药爆破数值模拟

不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时程曲线图;分析了不耦合系数为2、3、4时,空气和水不耦合装药爆破孔壁应力及对孔壁破坏情况,得出了孔壁应力与不耦合系数的函数关系,并比较了水和空气对应力的衰减速度差异。从而为预裂爆破和光面爆破参数计算提供理论依据。     

空气与水介质不耦合装药爆破数值模拟

不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时程曲线图;分析了不耦合系数为2、3、4时,空气和水不耦合装药爆破孔壁应力及对孔壁破坏情况,得出了孔壁应力与不耦合系数的函数关系,并比较了水和空气对应力的衰减速度差异。从而为预裂爆破和光面爆破参数计算提供理论依据。     

水下深孔爆破间隔装药起爆时差影响的数值模拟

文章以舟山大神洲舾装码头前沿炸礁工程的数据为基础,采用ANSYS/LS—DYNA软件进行数值模拟,建立水下深孔孔内间隔装药结构中两段装药不同起爆时差的计算模型,分析了不同起爆时差对爆破效果和爆破振动的影响。计算结果表明:当孔内间隔装药两段装药的起爆时差为6ms时,既可以降低爆破振动带来的危害,又可以提高爆破效果。     

节理裂隙岩体空气间隔装药爆破试验研究

为探索节理裂隙岩体空气间隔装药爆破技术的可行性,在贵州某土石方工程爆破施工现场选取岩体节理裂隙发育和岩体相对完整的2种地质区域,分别选取空气层的比例为5%、10%、15%、20%、25%、30%等工况进行混装铵油炸药孔口与孔底空气间隔装药爆破试验,利用Split—Desktop 3.0软件对爆破块度和爆破开挖后根底进行统计分析,得出了不同区域相同空气层位置、比例以及相同区域不同空气层位置、比例下的爆破效果。结果表明:节理裂隙发育区域采用空气间隔装药容易产生根底;岩体完整性对空气间隔装药参数取值有显著影响;岩体节理裂隙发育区域,应当选用较小的空气间隔比例;该试验区域的节理岩体可采用间隔比例为10%～15%的孔口空气间隔装药进行爆破。     

空气间隔装药预裂爆破空气比经验公式分析

鉴于空气间隔装药预裂爆破合理空气比理论公式的复杂性,不便于推广应用,在分析现有预裂爆破线装药密度的经验公式基础上,完善并修正了线装药密度经验公式,并结合面装药密度的概念,得出了空气间隔装药预裂爆破合理空气比的半理论半经验公式,为爆破施工提供参考依据.     

空气间隔装药预裂爆破空气比经验公式分析

鉴于空气间隔装药预裂爆破合理空气比理论公式的复杂性,不便于推广应用,在分析现有预裂爆破线装药密度的经验公式基础上,完善并修正了线装药密度经验公式,并结合面装药密度的概念,得出了空气间隔装药预裂爆破合理空气比的半理论半经验公式,为爆破施工提供参考依据。     

空气间隔装药技术周边孔间距对爆破效果的研究

隧道掘进中,控制围岩的超欠挖,即控制光面爆破效果是决定隧道掘进成败的主要考量指标.隧道掘进控制光面爆破效果的参数有周边孔间距、装药量、装药结构等,其中周边孔间距是保证光面爆破质量的最重要参数.通过理论分析LS-DYNA数值模拟平台,建立空气间隔装药双孔爆破模型,计算了周边孔间距在30 cm、40 cm、50 cm和60...     

金堆城露天矿空气间隔装药减震控制爆破试验研究

为确保金堆城露天矿东川河隧洞的安全,采用空气间隔装药爆破方式来控制爆破震动.采用连续装药爆破和空气间隔装药爆破两种方式进行现场试验,分别选取离隧洞60m、80 m、100 m、120 m、140 m的爆心距下爆破振动速度进行对比分析,得出空气间隔装药爆破试验具有明显的减震效果,减震率分别为22.76％、33.94％、27.59％、29.85％和31.91％.采用块度分析软件对爆破后的破碎效果进行分析比较,结果表明采用空气间隔装药比连续装药爆破产生的岩石块度分布均匀、平均块度和最大块度小、大块率低、破碎度高.     

空气间隔装药爆破条件下边坡振动规律研究

采用数值分析软件,结合大型矿山边坡工程,讨论了爆炸等效荷载的施加过程,分析了空气间隔装药条件下边坡爆破振动规律。计算表明:随着质点与爆源垂直距离的增加,爆破质点振动速度峰值整体上呈减小趋势,其中水平径向振动峰值比垂直振动速度峰值衰减慢;空气层位置变化对爆源近、中区质点振动峰值存在影响,而对爆破远区振动特性影响有限。通过坡面点和马道外侧点的振动速度对比分析得出:边坡台阶存在局部的爆破振动放大效应。另外,采用文中的荷载施加方案既可以明确炮孔近区岩体的破坏机理,也能将炮孔装药结构所对应的爆破荷载信息在后续模型计算中予以保留,为优化装药结构、提高爆炸能量利用率提供参考依据。     

顶部空气间隔装药对岩石爆破块度影响的试验研究

空气间隔装药方式能够改变爆炸能量的分布,顶部空气间隔装药方式是提高炮孔顶部的岩石破碎效果的主要方式之一。通过理论和现场试验分析顶部空气间隔对岩石破碎块度的影响,顶部空气间隔的存在可以有效地改变爆生气体和冲击波在空气隔层中的作用方向;现场试验表明,空气间隔比例10%时平均块度和无空气间隔的平均块度接近,空气间隔比例25%时产生最大平均块度。得到的合理空气间隔比例为10%～15%。     

装药位置对冰凌爆破效果影响的数值模拟

目前对冰凌的定点爆破方式主要有水下药包爆破、冰中钻孔爆破及冰上裸露药包爆破,使用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了3种爆破方式冰层中压碎区及裂隙区的生成过程,对冰层的破坏半径、碎冰的飞散特点和水中冲击波强度进行了定量比较分析,分析结果显示水下药包爆破破坏半径是其他爆破方式的1.2至2.0倍,生成水中冲击波强度是其他爆破方式的近14倍。数值模拟结果与以往工程实践相互印证,对爆破法防凌具有一定参考意义。