损伤岩石周边控制爆破分析

应用损伤力学的理论与方法,对崩落眼爆破经起光爆层岩石损伤因子与光面爆破参数的关系进行了分析,导出了相应在的光爆参数计算式,并与不考虑岩石损伤的光面爆破参数进行了对比,指出了目前低强度岩石中光爆效果往往较差,原因是没有考虑损伤因子对光面爆破参数的影响,造成炮孔装药过量所致,由此认为研究崩落眼爆破对光爆层岩石的损伤规律及损伤岩石的光面爆破参数计算方法,是未来深入研究岩石学面爆破理论与技术的方向。     

柱装药双炮孔岩石爆破模型试验

为了合理有效地利用爆炸能量,提高巷道、隧道工程的爆破掘进质量,以砂岩巷道(隧道)掘进中辅助孔、周边孔的岩石爆破为应用背景,通过柱装药双炮孔岩石爆破的模型实验,对装药结构、介质强度、炮孔间距、抵抗等因素对岩石爆破作用效果以及炸药单耗的影响进行了初步研究.试验结果表明,介质强度、不耦合系数、抵抗和炮孔间距与炸药单耗有着密切的关系,并相互作用、相互影响.空气介质对爆炸能量具有很好的缓冲和消耗作用,而水介质对爆炸能量的消耗作用随着介质强度的增大而减小.对于周边爆破,采用空气不耦合装药结构有利于减轻爆破对围岩的破坏作用;当介质强度大于35MPa时,采用水不耦合装药结构有利于提高爆炸能量的传递效率,降低炸药单耗.依据介质强度,合理选择不耦合系数、抵抗和炮孔间距,可在较小炸药单耗的情况下取得良好的爆破效果.     

高速公路隧道IV、V级围岩光面爆破应用分析

近些年来,随着我国高速公路建设规模与数量的持续扩大,光面爆破技术在高速公路隧道项目施工中得到了广泛应用.本文以高速公路工程隧道项目为例,从参数选取、装药结构、周边眼起爆时间、炸药消耗量以及炮眼布设等角度着重分析了IV、V级围岩光面爆破的应用,同时总结了光面爆破质量控制措施.实践表明,通过合理设计与调整光面爆破参数,加强...     

低密度光爆专用炸药爆轰特性研究

根据光面爆破特点及其对光爆专用炸药的要求,对低密度光爆专用炸药的爆轰特性进行了试验研究,为光面爆破提供最佳装药条件及其消除沟槽效应的方法。     

深孔光面爆破效果的分析

光面爆破在井巷施工中的推广应用,显示了优越的技术经济效果。为了大幅度提高井巷掘进速度,在中深孔光面爆破进行推广的基础上进行了深孔光面爆破的工艺试验。 总结平巷3-4米深孔光爆的试验结果,可以认为:合理确定掏槽参数、周边眼装药结构、起爆时差和保证钻眼的准确性是实现深孔光爆的主要技术环节,这些都影响着深孔光爆的质量和效果。现就上述问题结合试验情况和数据,做简要的总结分析。     

岩巷掘进中深孔爆破中的掏槽和光爆问题

结合岩石爆破破碎理论、模型试验和工程实践，对岩巷掘进中深孔光爆几个较为关键的技术问题，特别是掏槽爆破和光面爆破进行了较为细致地分析和研究，推荐了较为合理的掏槽形式和掏槽参数、光爆装药和光爆参数，提出了较为合理的起爆延迟间隔时间。     

光面爆破参数的理论分析

本文依据光面爆破成缝理论和以降低围岩破坏为目的，从理论上分析了光面爆破时诸如装药不偶合系数，空气柱长度，装药集中度，炮孔间距和光爆层最小抵抗线等参数的计算方法。     

提高岩石爆破炸药能量利用率的分析

为了提高岩石爆破炸药能量利用率,本文试图从炸药爆轰产物流动与孔壁的相互作用的角度分析孔壁上所受的爆炸压力和冲量,应力波叠加原理和自封闭装药结构,同时还结合这些分析讨论了相应的起爆方法。研究表明,这些论点,对提高岩石爆破效率和经济效益是非常重要的。     

岩石平巷孔深3米光面爆破工艺技术鉴定会在唐山召开

由中国矿业学院和开滦马家沟矿共同承担的“岩石平巷孔深3米光面爆破工艺的研究”课题,自七三年十一月开始,历时七年多,对不同岩层不同孔深的掏糟方法、边眼布置、装药结构、爆破时差等爆破参数及适用炸药品种、规格、传爆间隙效应等进行一系列试验研究。并对断面9.69米~2岩巷组织了孔深3米光爆正规循环,取得了明显效果。1980年12月16～19日煤炭部在开滦马家沟矿召开鉴定会,有关生产、建设、火工、科研、高校等59个单位99     

偏心装药结构岩石爆破损伤影响的数值研究

偏心不耦合爆破是地下开挖中常用的爆破方法.基于偏心装药结构的周边孔参数(如炮孔直径、间距、装药量等)的确定对获得良好的光面爆破效果至关重要.本文采用Riedel-Hiermaier-Thoma(RHT)模型研究了装药结构对岩体爆破损伤的影响.首先,利用已有的SHPB实验对RHT模型的参数进行了标定.其次,通过室内爆破实...     

基于应变率相关动力特性的岩体爆破破坏区范围研究

岩体动态强度特性及受力变化规律是研究炮孔近区岩体破坏特征的关键,采用合理的动态强度模型直接决定了炮孔破坏区范围计算结果的正确性.因此,利用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了基于应变率相关动力强度特性下炮孔破坏区范围的计算方法.利用柱面波的位移协调方程,推导了炮孔近区岩体质点的应变率计算公式,并应用于岩体应变率相关的...     

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.     

周边辅助眼工艺与光底爆破技术在立井施工中的应用

冷泉副井基岩段采用周边辅助眼新工艺,克服了FJD－6型伞钻动臂支撑范围小造成井帮超欠挖的缺点,并在周边辅助眼工艺基础上,采用锅底形中深孔光底爆破新技术,加快了清底时集碴、集水速度,取得了良好的经济效益．     

高地应力水平对爆破开挖损伤区声波检测及损伤程度评价的影响

随着地下工程埋深的不断增加,深部岩体工程中围岩开挖损伤区深度及程度的准确评价逐渐受到深部高地应力场的影响,其影响程度的合理评估成为研究重点。依托某水电站深埋引水隧洞开挖工程,采用应力逐步解除方案,通过在取样区域外围钻设形成环形封闭边界的常规取样孔,逐步解除取样区域内岩体应力,并在取样区域内进行钻孔与低应力取芯,继而利用声波检测装置对外围应力解除孔和内部取芯孔周边岩体的损伤程度进行检测,以此获得相同位置岩体在不同地应力条件下的损伤区深度及程度的声波检测结果。同时,结合内、外取芯孔获取的不同应力水平下的岩芯,开展室内试验,基于Hoek-Brown强度经验公式,利用声波波速计算得到相同位置岩体在不同地应力条件下的岩体单轴抗压强度,从而判断不同地应力条件对爆破开挖损伤区声波检测结果及损伤程度评价的影响。研究表明：高应力条件下,常规取样与声波检测法会在一定程度上低估围岩的损伤区深度和损伤程度,同时严重高估岩体单轴抗压强度。当初始应力水平为45 MPa时,围岩损伤区深度和损伤程度大约会被低估约10%～30%;当地应力水平由45 MPa降至30 MPa时,岩体的单轴抗压强度会被严重高估约30%～100%。因此,高地应力水平对爆破开挖围岩损伤区声波检测与评价结果存在明显影响,工程中运用波速指标评价岩体质量必须考虑地应力水平对声波检测的影响,并进行适当修正。     

冻土爆破性的初步研究

本文分析了影响冻土爆破性的因素，即形变能系数、单位炸药消耗量、单轴抗压强度、抗拉强度和波速。根据相似原理和利文斯顿爆破漏斗理论对冻结粘土、冻结砂土在三个温度（－７℃，－１２℃，－１７℃）下进行了系列爆破漏斗试验，然后进行了单轴抗压强度、抗拉强度和波速试验。从试验结果得出，随着温度下降冻土趋于难爆，且在同一温度下，冻结粘土比冻结砂土难爆，得出的结论对冻土爆破参数设计有一定参考作用。     

Optimized design of drilling and blasting operations in open pit mines under technical and economic uncertainties by system dynamic modelling

Drilling and blasting are the two most significant operations in open pit mines that play a crucial role in downstream stages. While previous research has focused on optimizing these operations as two separate parts or merely in a specific parameter, this paper proposes a system dynamic model(SDM) for drilling and blasting operations as an interactive system. In addition, some technical and economic uncertainties such as rock density, uniaxial compressive strength, bit life and operating costs are considered in this system to evaluate the different optimization results. For this purpose, Vensim simulation software is utilized as a powerful dynamic tool for both modelling and optimizing under deterministic and uncertain conditions. It is concluded that an integrated optimization as opposed to the deterministic approach can be efficiently achieved. This however is dependent on the parameters that are considered as uncertainties.     

Practical assessment of rock damage due to blasting

Blasting is the most cost effective methodology to break rock for mining or civil engineering applications.A good production blast will break only the rock that is needed to be removed, leaving the host rock with minimal damage. The control of rock damage due to blasting is very important when it comes to mine or construction design, safety, and cost. Damage to the host rock due to a production blast could result in failures, overbreak and unstable ground. Knowing how far the fractures generated by a production blast will go into the host rock is a valuable tool for engineers to design a safe highwall while keeping the actual excavation close to the design. Currently, there are several methods available to predict damage due to blasting. The accuracy of many of these methods is questionable, and in most cases, the methodologies over predict the results. This often leads to inefficient mines and poor construction works. When the current methodologies are reviewed, each one presents sound approaches, but in many cases they also lack consideration of other variables that, according to the authors, need to be included when predicting blast damage. This paper presents a practical methodology to assess the rock damage from blasting by combining other methodologies. The proposed method allows consideration of more variables when compared to available methods, resulting in a more accurate rock damage assessment. The method uses the estimation of the generated levels of peak particle velocity with the distance from a production blast presented by Persson and Holmberg, the peak particle velocity damage ranges proposed by Forsyth and the relationship between the static compressive strength and dynamic compressive strength of rocks from Liu. The new methodology was validated using the data published in a large-scale study performed in granite by Siskind.     

丹江口水库岩石物理力学性能试验研究

通过丹江口水库库区代表岩样物理力学性能试验研究,得到岩样基本物理参数及其在干燥状态、自然状态和饱和状态下的单轴抗压强度、弹性系数和岩石软化系数。试验结果表明,岩石抗压强度随弹性模量的增加而增加,岩石弹性模量与孔隙率具有一定的关系,岩石吸水后强度弱化程度与孔隙率和岩石矿物成分密切相关,并且建立了岩石单轴抗压强度与弹性模量,孔隙率与弹性模量之间关系式。岩样的最终破坏形式可归纳为6种。研究成果可为丹江口水库诱发地震评价研究提供基础数据和参考。     

基于现场数据的TBM掘进速率研究

为了研究TBM掘进速率在不同地质条件下的变化规律,基于吉林引松供水隧道工程开敞式TBM现场掘进数据,将TBM刀盘破岩过程分为3个阶段：挤压阶段、起裂阶段和破碎阶段,并对破碎阶段应用统计回归方法,分析在不同岩石饱和单轴抗压强度、完整性系数的条件下,TBM刀盘贯入度与刀盘推力、刀盘扭矩的关系.研究表明,在特定施工条件下,刀盘贯入度随刀盘推力增大呈幂函数曲线增长,随刀盘扭矩增大呈线性关系增长,增长率与岩石饱和单轴抗压强度、完整性系数密切相关.进一步建立对于不同强度、完整性岩石的掘进机掘进速率模型,进行实际工程施工预测,预测结果的平均相对误差都低于16%,表明模型预测精度较高,可以为实际工程施工中操作参数的优化和不良地质条件的捕捉提供帮助.