确定周边控制爆破围岩影响深度的动力损伤计算方法

本文在前人建立的有关裂隙岩体宏观等效弹性常数的基础上，推导了炮孔周围岩体的动力损伤本构关系及相应的数值求解格式，并用于确定岩石周边控制爆破所引起的围岩爆破影响范围。计算实例表明本文提出的计算方法是可行的。     

确定周边控制爆破围岩影响深度的动力损伤计算方法

本文在前人建立的有关裂隙岩体宏观等效弹性常数的基础上，推导了炮孔周围岩体的动力损伤本构关系及相应的数值求解格式，并用于确定岩石周边控制爆破所引起的围岩爆破影响范围。计算实例表明本文提出的计算方法是可行的。     

露天矿山裂隙岩体爆破孔距变化的研究

文中指出裂隙岩体大孔距爆破在一点条件下与结构面的特性变化关系密切，并按两组三结构面建立了孔距计算公式。     

爆破动应力对岩质边坡损伤破坏作用机理

分析了爆破动应力在岩质边坡中的分布规律,推导出了爆破动应力与质点振速及岩体物理力学参数间关系的计算表达式。分析讨论了由爆破产生的附加动应力与岩质边坡中的应力场及岩体介质中的裂纹损伤场相互耦合作用机理,并推导出了裂纹初裂强度表达式。从断裂力学及损伤力学的理论出发,建立了节理裂隙岩体的等效柔度张量以及在爆破动应力作用下裂隙岩体的附加柔度张量。从所建立的柔度张量关系式中可知,当有爆破动应力存在时,增大了岩体的柔度张量,削弱了岩体的强度。     

裂隙岩体精细化数值模型构建与爆破模拟

裂隙岩体爆破数值模拟过程中，裂隙分布模型的真实性，是影响数值模拟结果的关键因素之一，现有节理裂隙构建方法难以实现三维分布上的复杂表征或是实现操作过于繁杂。为探索在LS-DYNA软件中构建三维分布上真实、复杂表征的节理裂隙模型简单可行的操作方法，通过MATLAB软件对爆破数值模型K文件进行解析重组，按照节理裂隙三维分布规律进行勾勒并赋予节理裂隙材料本构，构建出符合节理裂隙分布规律的节理岩体三维精细化数值模型。以某露天石灰石矿山为实例，开展节理裂隙三维分布规律统计分析并在台阶爆破数值模型中进行还原，基于裂隙岩体精细化数值模型，开展露天台阶爆破数值模拟试验和现场爆破试验对比研究。结果表明：采用解析重组方法构建的数值节理模型与实际节理裂隙的误差小于13%;节理裂隙面使岩体内的损伤分布规律发生了变化，与完整岩体相比，损伤范围增加了12.04%,粒径处于0～100 mm的占比降低了8.11%;爆破模拟得到的损伤结果与现场破碎效果接近，统计粒径在0～100 mm之间的碎块的占比，误差为4.16%。解析重组法构建三维节理裂隙，可行、操作简便，数值模拟结果接近实际。     

岩体爆破破碎的分形损伤模型

本文提出了一个岩体爆破破碎的分形损伤模型，认为岩体爆破破碎的过程是岩体内原有裂隙发育和损伤增长的过程，且在此过程中，裂隙发育和损伤积累都具有分形特征。在此模型的基础上编制的计算模拟程序可对岩体内的三维损伤分布进行计算，并可对爆破漏斗进行模拟。现场试验与模拟结果吻合很好，说明了该模型的合理性。     

节理岩体爆破研究进展

实际的岩体都是被节理裂隙等弱面切割，对爆破效果有很重要的影响、本文在回顾并综合分析了节理岩体爆破理论和试验研究状况的基础上，对节理岩体的质量综合评价、力学模型的研究、数值模拟的研究、爆破块度的分析及理论与试验相结合等方面提出了几点看法。     

节理裂隙岩体爆破试验研究

首先利用超声波探测法对节理裂隙岩体进行了声波测试,对不同的节理裂隙岩体进行了质量评估.然后通过对节理裂隙岩体进行爆破漏斗试验,分析了节理裂隙对岩体中爆炸应力波传播、岩石破碎及爆破漏斗形成的影响,得出了一些有益结论,对节理裂隙岩体理论研究和指导工程实践具有一定的参考价值.     

爆破荷载对边坡岩体共线含水裂隙扩展的扰动机制

边坡岩体含水裂隙在爆破开挖扰动下的扩展贯通是引发边坡滑坡的主要因素之一，也是岩土工程界的研究热点。从断裂力学角度出发分析了爆破荷载对边坡岩体含水共线双裂隙的扩展扰动机制。结果表明：爆破荷载作用下边坡岩体含水共线双裂隙的扩展与爆破应力波的幅值、裂隙水压、静态地应力大小、裂隙间距、裂隙长度和裂隙角等因素有关，边坡岩体裂隙系统之间的扩展与贯通由这些因素共同决定；给出了广义临界扰动荷载Q和混合应力强度因子K^A_Ⅱ(D)的表达式。爆炸应力波的作用实际上是增大了裂隙中的裂隙水压力。爆破开挖作用导致岩体侧压力系数m变化，会引起裂隙水压的改变，对裂隙的扩展的影响较为复杂；裂隙内端的II型混合应力强度因子K^A_Ⅱ(D)和广义临界扰动荷载的Q随爆破载荷幅值的增加而增加。K^A_Ⅱ(D)随着裂纹倾角的增加先增加后减小，在45°裂隙最容易出现起裂扩展。K^A_Ⅱ(D)随着裂隙长度的增加而增加，K^A_Ⅱ(D)...     

考虑裂隙岩体爆破损伤的装药结构研究

装药结构是改善裂隙岩体爆破效果的重要因素,结合某隧道爆破掘进工程,通过地质雷达现场岩体损伤探测及柱状装药爆破损伤理论估算,获取隧道掌子面前部裂隙岩体爆破损伤规律,并提出基于其爆破损伤规律的装药结构。雷达探测发现:隧道掌子面前部裂隙岩体受爆破开挖损伤明显,Ⅳ级岩体的裂隙区范围最大值约2.4 m,Ⅲ级岩体为1.8 m,均位于下一装药区域内,理论计算与雷达探测结果基本一致。利用获得的掌子面前方裂隙岩体的爆破损伤规律,提出了"减药非连续装药"装药结构,可减少裂隙区炮孔二分之一装药量。实践证明:该装药结构能提高爆破有效能,降低工程成本与围岩损伤。     

基于单孔爆破的节理裂隙减振模型试验研究

在复杂环境的城市地下工程进行爆破开挖,对青岛地铁控制爆破振动危害提出了极高标准;基于考虑富含天然裂隙岩石地质条件下,通过模型试验研究了岩体裂隙对爆破振动波传播规律的影响。试验结果表明,岩体裂隙的存在阻碍了爆破振动波的传播,明显降低了爆破振动效应,当增加装药量时,爆破振动效应就越强且趋势变快,爆破振动频率也越靠近建筑物固有频率;当裂隙深度发育越深时,爆破振动效应就越弱,可裂隙深度过大,降低爆破振动效应程度并不明显;同时裂隙深度的发育,对各向爆破振动频率影响趋势基本一致,表现出波动性极小。波形频谱表明单孔爆破试验中爆破振动信号波形简单,振动峰值和频率单一。     

节理岩体爆破数值模拟

岩体的节理裂隙常常会影响爆破效果,而且会由此增加大块率,提高爆破成本.为了探明节理岩体爆破特点,首先采用有限元方法模拟了节理岩体爆破应力场的分布特点,接着分析了在台阶底部不同点的等效应力的变化规律,最后模拟了爆炸能量在节理岩体的传播规律.研究结果表明,节理裂隙能有效地反射爆炸应力波,节理裂隙越多,波的反射就越强,而且反射波的强度随着弱面与岩体间的波阻抗的差值的增加而加大;台阶底部各点的有效应力随着节理裂隙的存在而发生复杂的变化,而不象在均质岩体中一样有规律;炸药爆炸产生的动能在节理岩体中衰减快,透过闭节理时能量的衰减比透过充填节理要慢,爆炸能量透过倾斜节理时衰减较慢,而透过垂直节理时衰减较快.     

爆破振动主频衰减公式研究

从无限弹性岩体中球形空腔受动内压作用激发弹性波的解析解出发,结合爆破振动频率衰减规律的量纲分析,推导出球形药包激发爆破振动主频的衰减公式。在此基础上,利用钻孔爆破中装药量与直径的关系,结合岩体破碎范围、台阶高度和抵抗线间关系等的讨论,论证了基于球形药包推导的爆破振动频率衰减公式适用钻孔爆破的可行性。结合球形药包爆破振动模拟和某次单孔爆破振动主频实测资料的拟合分析,验证了建议频率衰减公式的有效性。     

岩体爆破破碎的分形损伤模型

本文提出了一个岩体爆破破碎的分形损伤模型,认为岩体爆破破碎的过程是岩体内原有裂隙发育和损伤增长的过程,且在此过程中,裂隙发育和损伤积累都具有分形特征。在此模型的基础上编制的计算模拟程序可对岩体内的三维损伤分布进行计算,并可对爆破漏斗进行模拟。现场试验与模拟结果吻合很好,说明了该模型的合理性。     

节理岩体爆破研究进展

实际的岩体都是被节理裂隙等弱面切割,对爆破效果有很重要的影响、本文在回顾并综合分析了节理岩体爆破理论和试验研究状况的基础上,对节理岩体的质量综合评价、力学模型的研究、数值模拟的研究、爆破块度的分析及理论与试验相结合等方面提出了几点看法。     

软弱层状岩体中的预裂爆破

软弱层状岩体中的预裂爆破水电部第七工程局徐成光１引言发明预裂爆破技术至今已有４０多年的历史了，这种作为保护设计介质面的先进技术，在具体实践中日趋完善。对岩石而言，岩石愈完整愈均匀愈有利于预裂爆破。非均质、破碎和多裂隙的岩层则不利于预裂爆破，特别是岩石...     

炮孔填塞的试验研究

炮孔填塞的试验研究苏学清（中国地质大学〈北京〉环境科学系）１前言炸药的爆轰过程和岩体在爆破作用下破碎的过程都是十分复杂的，这是因为影响这些过程的因素很多，如岩体的物理力学性质，岩体结构特征、炸药性能、起爆方法与顺序、炮孔直径、装药结构、最小抵抗线及炮...     

裂隙岩体中束状孔爆破作用效果试验研究

为了提高残矿回收的爆破效率,采用岩体声波波速数据为研究指标,研究了裂隙岩体中束状孔爆破的作用效果,并与当量等效大孔的作用效果进行比较。通过数据分析发现,单孔爆破粉碎区半径大于束状孔粉碎区半径,但束状孔爆破裂隙区半径较大,裂隙更发育。为避免过粉碎和合理爆破,束状孔爆破在残矿回收中更有优势。同时,对比不同的束孔组间距发现,间距越小,束孔爆破相互作用越强。且存在一个较为合理的束孔组间距范围,使得共同作用的爆破漏斗接近标准漏斗。在此范围内进行爆破设计,可实现提高爆破效率的目的。     

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。     

岩体性质和爆破效果的关系

根据爆破机理的分析，得出了岩性与爆破效果的定性关系。在此基础上，用灰色理论分析矿山爆破研究与实践中的大量数据，探讨岩性与爆破效果的定性关系，由此得出影响爆破效果的岩体性质依次是横波速、岩石纵波速、岩体纵波速、岩石强度。