分形理论与岩石爆破块度的预报研究

根据分形几何理论,研究了岩石爆破块度的分形特征,发现岩石的爆破块度具有良好的分形结构。探讨了爆破参数与爆破块度分维数之间的关系。笔者认为,对一直困扰我们的由岩石特性引起的爆破成缝的随机性、不规则性和爆破块度分布的复杂性,分形理论可能为岩石爆破后的块度估算、爆前块度的预报和爆破参数的优化研究开创一个新的生长点。     

工程爆破中岩石破碎块度的理论研究

利用爆破流体动力学理论分析，炸药在岩体内产生的速度势量场和速度场，来确定岩石的破碎块度，这样即可以与常用的经验公式相对照，相互补充，以求出其结果更符合实际。     

基于分形理论的岩石冲击破坏分形分析

利用大直径分离式霍普金森压杆试验系统,对绢云母石英片岩和砂岩进行冲击压缩试验, 采用不同等级标准筛对岩石冲击破碎后试块进行筛分统计,运用分形几何理论,计算出冲击荷载作用下两种岩石破碎块度分布的分形维数,研究冲击速度对块度分维影响,分析两种岩石动态抗压强度随块度分维的变化关系。试验结果表明,绢云母石英片岩块度分维大部分集中在1.9~2.4之间,砂岩集中在2.5~3.0之间;两种岩石分形维数随冲击速度的升高呈上升趋势,近似线性正比关系;绢云母石英片岩动态抗压强度与块度分维无明显函数关系,砂岩动态抗压强度随块度分维的增大呈增加趋势。采用分形维数对岩石试件在冲击破碎过程中动态抗压强度的变化进行定量描述,为探索岩石动态破碎分形特征与冲击力学性能之间的内在规律,开辟新的研究途径。     

分形几何在岩石爆破研究中的应用

本文分析了讨论分形几何在岩石力学中的应用状况，并将分形维数引入爆破块度研究中，为块度预报提供了依据。     

深孔爆破岩石破碎块度的控制研究

根据施工前进行试爆取得的爆破参数,建立了岩石破碎块度控制模型.按照工程地质条件和施工要求,对爆破参数进行了优化,取得了满意的控制效果.     

岩石系数A值在预测爆破块度分布中的应用

针对工程要求的多种规格石料级配开采难题,以新疆阿尔塔什水电站的排水料开采为工程背景,采用现场调研、模型预测、参数修正和实验验证等方法,研究了岩石系数A值在预测爆破岩石块度分布中的应用。实验结果表明:通过采用基于实验确定岩石系数A值的Kuz-Ram模型得到的爆破块度预测曲线与实际筛分结果更加接近,相关性更高,比传统的经验取值更准确、有效和可靠;排水料碾压前后的级配对比实验表明,用修正A值指导阿尔塔什水电站排水料的爆破开采是可行且有效的。     

长九神山灰岩矿开采爆破块度预测研究

长九神山灰岩矿是世界上生产规模最大的砂石骨料场,爆破块度直接影响矿山的生产效益.结合现场实际生产,在两个岩体节理发育的采区共进行了11次爆破试验.基于Kuz-Ram爆破块度预测模型计算了爆破后的平均块度,发现平均块度预测计算值与爆破后实测值差异巨大.进而研究了计算值与实际值差距较大的原因,结果表明:岩体结构中节理发育程度、岩石性质是影响块度分布的主要因素,修正的Kuz-Ram模型岩石系数A的计算严重影响预测结果,建议在计算岩石系数A时,不考虑岩石密度的影响.通过现场4次验证性爆破试验数据分析显示,基于Kuz-Ram模型并使用建议修正方法得到的岩石系数,计算得到的平均块度预测值准确性明显提升,相对误差均在10％以下,预测准确性大幅提高.     

岩体爆破块度预测模型研究综述

本文根据所应用的不同理论和研究方法将现有的岩体爆破块度预测模型划分为三类,即应力波模型、分布函数模型和能量模型,简略介绍了模型建立的理论基础、研究条件以及最终结果。着重分析评价了各模型的特点,讨论提出了今后块度预测研究的问題和发展方向。     

爆破碎块分布的分形模型研究及爆破模型优选

用分形理论研究了爆破碎块分布的分形模型，并用分维研究了三种爆破模型的爆破质量，优了爆破模型。     

岩石爆破损伤模型及其研究进展

损伤模型明确反映了岩石应变率效应及岩石动载破坏的“脆断”和“灾变”特性,并为岩石爆破破碎区的确定和爆破块度预测提供了直接而可行的判据。本文系统介绍了岩石爆破损伤模型的研究进展及成果,指出了其工程应用前景。     

岩石爆破损伤模型及其研究进展

损伤模型明确反映了岩石应变率效应及岩石动载破坏的“脆断”和“灾变”特性,并为岩石爆破破碎区的确定和爆破块度预测提供了直接而可行的判据。本文系统介绍了岩石爆破损伤模型的研究进展及成果,指出了其工程应用前景。     

三门核电土石方工程中深孔爆破法的应用

浙江三门核电平基工程中采用深孔台阶爆破进行土石方开挖,对底板的平整度和完整性有很高的要求,超挖不得超过20cm,不容许欠挖。为此,根据可爆性对开挖区内的岩石进行分级,分别采用不同的钻爆参数,同时采取了预留保护层爆破、无超深爆破、底部空气间隔装药等技术措施,确保了底板的开挖质量。     

浅孔微差爆破技术在石方开挖中的应用

采用浅孔分层微差爆破方法明挖胶带机系统机头暗道。文中讨论了爆破参数和单孔药量的计算。根据爆破安全规程中规定的爆破震动和冲击波安全距离 ,确定了一次齐爆的最大药量。此外还介绍了起爆网路、爆破施工中应注意的问题以及瞎炮的处理方法     

大型多跨连体厂房爆破设计

重点介绍了4.4万m2大型多跨连体厂房采用沿纵轴定向分段倒塌(过程类似多米诺骨牌效果)的爆破设计思想。为了避免高段别的雷管延时误差大带来麻烦,利用孔内半秒差和孔外毫秒差相结合来实现分段起爆。该厂房有210根空心立柱(占总数的63.6%),无法采用常规的钻孔爆破,水压爆破问题也较多。用砂子代替水作为传压介质解决了水压爆破的立柱漏水等问题,就此我们提出了填沙爆破的新方法,实践证明效果很好。厂房按设计方案倒塌,爆破非常成功。     

岩石爆破层裂机理的研究

基于连续介质损伤力学，从Ｎａｊａｒ各向同性脆性损伤的能量定义出发，从能量角度分析了爆炸应力波传播过程中岩石损伤程度的变化，确定了岩石发生层裂的判据，即当入射压缩波尚未反射部分与反射拉伸波叠加后出现的拉应力等于岩石的损伤抗拉强度（本文简称）时，岩石发生层裂。从而弥补了岩石爆破层裂理论的不足，完善了岩石爆破机理。     

岩石爆破层裂机理的研究

基于连续介质损伤力学,从Ｎａｊａｒ各向同性脆性损伤的能量定义出发,从能量角度分析了爆炸应力波传播过程中岩石损伤程度的变化,确定了岩石发生层裂的判据,即当入射压缩波尚未反射部分与反射拉伸波叠加后出现的拉应力等于岩石的损伤抗拉强度（本文简称）时,岩石发生层裂。从而弥补了岩石爆破层裂理论的不足,完善了岩石爆破机理。     

岩石爆破损伤模型实验研究

岩石中含有以孔隙、气泡、微观裂隙、节理面等形态表现出来的岩石损伤。损伤的存在无疑要对岩石的爆破破碎效果产生影响。本文在相似性分析的基础上,提出了在实验室进行岩石爆破损伤模型实验的新方法,进而对损伤以及介质强度对爆破破碎效果的影响进行了分析研究。     

岩石爆破损伤模型及评述

岩石爆破损伤模型是将岩石的动态断裂作为一个连续的损伤累积过程来处理,其基本点是建立损伤变量与岩石内微裂纹密度的关系,并预测在爆炸载荷作用下岩石的损伤和破坏过程。在分析研究现有岩石爆破损伤模型的基础上,对模型中损伤变量的定义及有效体积模量进行了评述,并指出了现有岩石爆破损伤模型存在的不足及发展方向