切缝药包超前预裂爆破厚硬顶板矿压与瓦斯综合防治试验研究

针对厚硬顶板导致高矿压、高位钻孔瓦斯抽采效果不佳的问题,通过爆破相似模拟试验与理论分析相结合的研究方法,对普通爆破与切缝药包爆破载荷作用下物模的宏观裂纹分布模式、损伤特征以及应变和应力的演化规律进行分析,对爆破弱化半径进行定量计算.结果表明：模型表面爆破裂纹分布差异显著;使用损伤度(D)及波降率(η)对岩石爆破损伤情况进行定量表征,发现切缝药包爆破比普通爆破造成的有效损伤范围更大;动态应变信号分析表明,切缝方向上应力波波阵面速度更快、强度更高,岩层受到的爆炸动载更强,测点的峰值应变及峰值应力均显著大于普通爆破.理论计算表明切缝药包爆破弱化半径(21.8 m)大于普通爆破(16.5 m),使用切缝药包超前预裂爆破厚硬顶板可以保障巷道稳定性,并且更具经济效益.研究成果为解决厚硬顶板条件下的矿压与上隅角瓦斯综合防治问题具有一定的指导意义.     

岩石断裂控制爆破的裂纹扩展

工程控制爆破,要研究岩石的定向断裂的裂纹扩展。本文在进行了动载荷作用下径向裂纹产生扩展过程的动光弹试验。对应力波的起裂作用,爆炸气体的扩裂作用进行了分析研究。文章指出,爆破岩石的应力历程及损伤累积是岩石破裂首要条件,而原裂纹存在条件影响裂纹扩展方向。探讨了爆破应力波作用下波激活裂纹数的分布规律和裂纹密度的表达式。     

预切缝对滚刀破岩裂纹扩展的影响规律研究

针对硬岩地质条件下传统滚刀破岩出现贯入度低、磨损严重等问题,许多新型辅助破岩方法被提出,如通过激光、水射流等非接触式破岩方法在岩石上制造预切缝来辅助滚刀破岩。为了明晰预切缝条件下滚刀破岩机理,采用颗粒离散元方法建立预切缝在滚刀侧面(侧置式)和滚刀前面(前置式)两种辅助破岩仿真模型,探究了预切缝深度和间距对滚刀破岩裂纹拓展的影响规律。研究结果表明：1）侧置式模型中预切缝主要影响裂纹的拓展,诱导破岩过程中侧向裂纹向预切缝底端扩展,前置式模型中预切缝主要影响裂纹的萌生起裂,在贯入初期只产生侧向裂纹,并促使侧向裂纹向两侧扩展;2）滚刀垂直力和裂纹数量均随着预切缝深度的增加而减小,但滚刀垂直力随着刀间距的增大而增大,裂纹数量则随着刀间距的增加先增大后减小;3）同等条件下,侧置式模型的破岩效率要高于前置式模型,但前置式模型中滚刀的垂直力要远小于侧置式中的滚刀垂直力,可通过进一步增加前置式模型中滚刀贯入度来充分利用预切缝的辅助作用;4）滚刀贯入度一定时,侧置式模型适用于预切缝深度大于滚刀贯入度的情况,而前置式模型适用于预切缝深度小于滚刀贯入度的情况。     

水耦合炮孔毫秒爆破成缝试验研究

为研究煤体微差爆破致裂提高煤体瓦斯抽放效率,本文采用模拟试验方法以导爆管长度精确控制微差时间,完成了单孔和三孔试件相似模拟爆破试验.单孔爆破试验结果表明：复合型切缝药包水介质耦合装药是最佳装药结构;不同微差间隔三孔爆破试验结果表明：合理微差间隔爆破可以形成确定方向裂缝并在其他方向形成一定的微裂纹.     

双孔切槽爆破裂纹扩展的动焦散实验

应用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了不同切槽方式下,双孔同时起爆时贯穿裂纹的扩展行为及裂纹尖端应力强度因子的变化情况.实验结果表明：炮孔间两切槽方向优先扩展的主裂纹,裂纹尖端并未直接相遇,而是发生偏转并移向异方已经形成的裂纹.裂纹扩展速度先减小,振荡变化后逐渐升高到峰值,随后减小,振荡变化后直至裂纹止裂.应力强度因子KI由初始时的最大值迅速减小,反复振荡后,又逐渐增大至第2个峰值,之后开始减小.定性的分析了应力波与裂纹尖端相互作用机理.     

岩石破碎机理的微差爆破最佳延时控制

为探究微差爆破最佳的孔间起爆延期时间,从岩石破碎机理出发,将应力波和爆生气体能量综合作用方式作为研究载体,结合波动学理论、热力学理论以及断裂力学理论,推导出应力波和爆生气体作用下的运动和动力学方程、破坏范围、作用时间和传播速度的数学公式.在此基础上,运用推导出的物理参数对哈努卡耶夫提出的延时控制半经验公式进行修正,得出了微差爆破延期时间选取的理论模型.最后,结合某露天矿进行不同段别高精度澳瑞凯雷管组合的微差爆破实验,结果显示此次试验爆破后效果最佳延期时间为25 ms,而将该地质条件的力学参数代入推导得出的最佳延期理论模型,得出延期时间为24 ms左右,说明该理论模型与本次实验结果较为吻合.     

断裂控制爆破裂纹扩展的高速摄影试验研究

本文通过对不同材质爆破高速摄影试验的观察和分析,揭示了在不同爆破方法下裂纹发展的基本规律以及裂纹长度和扩展速度,试验还发现在不同的爆破方法下其裂纹发展有明显的差异。     

单侧裂纹梁的冲击实验

为了认识裂纹面在截荷作用下接触情况,对边裂纹梁在冲击载荷作用下裂尖裂纹面的接触情况进行了试验研究．冲击载荷是通过重锤从不同高度上自由下落到梁端获得的,裂纹面在裂尖处的接触情况通过嵌固干该处的压电陶瓷片转换为电信号,并传输给数据采集系统．给出具有一个边裂纹及二个边裂纹的梁在不同冲击载荷下接触力的时程曲线,从中可以看出在动载荷作用下裂纹面接触的一些特点．     

利用VB实现渠道断面计算

渠道横断面计算是一种试算方法，该方法计算量大，为节省计算量，提高计算速度，提出采用VB编程实现试算。     

Collapse mechanism of deep tunnels with three-centered arch cross section

The possible collapse of different circumstances is derived with the help of the limit analysis theory.Analytical equations related to collapsing mechanisms in deep tunnel with smooth three-centered arc cross sections are derived on the basis of Hoek-Brown failure criterion and upper bound limit analysis.The pore water pressure is considered in the analysis,as a work rate of external force.Numerical results about the shape of detaching curve and the weight of collapsing block per unit length corresponding to different parameters are obtained with the help of mathematical software.The shapes of collapsing block are drawn with respected to different parameters.Furthermore,the effects of different parameters on the shape of detaching curve and the weight of the collapsing block are discussed.     

T形截面钢管混凝土异形柱承载机理数值分析

基于混凝土的塑性损伤模型和钢材的应变硬化模型,对普通T形截面钢管混凝土异形柱(CCFTTS)和双钢管焊接T形截面混凝土异形柱(DCFTTS)在轴向荷载作用下的力学性能进行了数值分析。模拟分析结果表明这两种构件都有类似的失效模式,即钢管都向外发生了屈曲变形。研究发现DCFTTS相比于CCFTTS有着较高的力学性能,因为DCFTTS对混凝土提供更高的侧向约束力。参数分析进一步表明钢管的壁厚、混凝土强度、钢管和混凝土接触面之间的摩擦系数对构件承载力的影响。     

T形截面短肢剪力墙曲率延性分析

研究采用matlab软件,计算出构件在轴压比n=N/fcA和受压与受拉纵筋面积比As’/As不同时几种弯矩与曲率,分析了T形截面短肢剪力墙曲率延性的影响,并绘制M-ψ曲线.结果表明,随轴压比n增大,延性降低;随纵筋面积比As’/As增大,延性提高,所以合理控制轴压比n,及适当提高受压与受拉纵筋面积比是改善其抗震性能的有效措施.     

利用横断面测量结果计算道路边桩定位数据

倾斜地面高等级道路施工测量中的边桩定位一般用逐渐趋近法。该法需要重复多次测量和计算 ,才能确定边桩的位置 ,野外工作量较大。本文给出了由横断面测量结果直接计算中桩到边桩的水平距离的方法 ,利用它可一次性标定边桩位置。新方法既减少了外业工作量 ,又有利于提高施工测量工作的自动化程度     

Model experiment of rock blasting with single borehole and double free-surface

In order to improve the quality of laneways and tunnel excavation by drilling and blasting and by making effective use of explosive energy, a model experiment of rock blasting with a single borehole and a double free-surface was performed with the objective of studying the effect of parameters such as charge structure, free-surface and rock compressive strength on rock blasting. The model experiments indicate that: 1) the smaller the rock compressive strength and density, the more distinctive the cavity expanding action by blasting; 2) the powder factor in an air-decoupling charge structure is larger than that in a coupling charge structure, i.e., the explosive energy in an air-decoupling charge structure transferred to the rocks is less than that in a coupling charge structure; 3) a free-surface improves the utilizations of explosive energy; 4) an air-decoupling charge structure helps to maintain the integrity and stability of wall rock in controlled perimeter blasting, such as in roadways and tunnel excavation by drilling and blasting.     

阶梯状变截面弹性支座连续梁的五弯矩方程

导出了在载荷作用下任意段的阶梯状变截面弹性支座连续梁的通用五弯矩方程式,并以实例进行了验算,从而使阶梯状变截面弹性支座连续梁这一复杂问题得到了具体的解决.     

阶梯状变截面弹性支座连续梁的五弯矩方程

导出了在载荷作用下任意段的阶梯状变截面弹性支座连续梁的通用五弯矩方程式,并以实例进行了验算,从而使阶梯状变截面弹性支座连续梁这一复杂问题得到了具体的解决．