束状孔爆破作用数值模拟研究

束状孔当量球形药包爆破技术是大直径深孔采矿法的一个发展和延伸,与传统的单孔相比,能提高炸药能量利用率,改善爆破效果。本文采用ANSYS LS-DYNA软件模拟束状孔和等效单孔爆破作用过程,证实了束状孔在爆破近区过粉碎程度低,中远区能量较单孔大,整体爆破效果比单孔好。     

爆破破岩机理动力分析

本文运用岩体动力学原理,分析了冲击波、应力波和爆生气体对岩体的破碎作用,提出了不同区域内岩体的破坏模拟与判据,给出了确定岩体破碎范围的公式。并以2~#岩石炸药为例,估算了中等强度以上岩体爆破时的各种破坏范围,其结果与实际工程基本吻合。     

浅谈露天矿大孔距爆破破岩机理

本文分析了露天矿大孔距爆破技术的破岩机理，提出了改善露天矿台阶爆破质量的有效措施。     

爆炸冲击能和膨胀能破岩作用机理研究

为研究岩石破碎过程中爆炸应力波与爆生气体膨胀的作用，进行了耦合装药爆破实验。结果表明，耦合装药爆破时爆炸冲击能（Ｅｓ）和部分膨胀能（Ｅｂ）进行冲击加载，在介质中依次激起原生和次生爆炸应力波。不同Ｅｓ／Ｅｂ比值条件下，介质爆破致裂效果与破碎质量出现明显差异的主要原因，是这两个应力波加载水平发生了变化，进而影响到介质的爆破破裂行为。由此认为，Ｅｓ和部分Ｅｂ在破岩过程中所起的主要作用，是通过应力波与缺陷相互作用使岩石产生破裂的方式进行的；以（准）静态形式存在的部分Ｅｂ的主要作用，是促使爆破块度与岩体分离。     

束状孔与等效单孔爆破效果数值模拟对比研究

束状孔当量球形药包爆破技术是大直径深孔采矿法的一个发展和延伸,与传统的单孔爆破技术相比,能提高炸药能量利用率,改善爆破效果。采用ANSYS LS-DYNA软件模拟束状孔和等效单孔爆破作用过程,结果表明,与等效单孔爆破效果相比,束状孔爆破在爆破近区过粉碎程度低,中远区能量较大,整体爆破效果好。     

水射流辅助破岩机理研究

总结近年来国内外高压水射流辅助破岩机理的研究成果。提出简化力学模型,并进行弹性力学和有限元分析,阐述了高压水射流与机械刀具联合破碎岩石的机理与效果。     

静力破碎剂破岩机理

介绍静力破碎剂的主要组分、破岩基本原理和破岩三大要素.     

束状孔爆破振动衰减特性研究

束状孔爆破是一种广泛应用于单自由面掏槽爆破、天井掘进等工程的高效破岩爆破技术。考虑所用普通雷管存在的随机延期误差,同段起爆的束状孔爆破实际是短延时爆破。运用LS-DYNA数值模拟软件,采用SPH-FEM方法模拟单自由面下单孔和束状孔爆破振动波形,研究单自由面下单孔和束状孔爆破振动的衰减特性。结果表明,随着装药长度的增加,单孔爆破振动加速度和爆破振动平均频率的衰减系数均逐渐变小,在装药长度达到一定值之后趋于一个稳定值,药量增加对爆破振动平均频率衰减系数的影响远没有对振动加速度的影响大;雷管延期误差引起的短延时可以降低束状孔爆破的振动加速度,但对于爆破振动平均频率的影响不大,短延时并不能提高频率来避免共振的发生。     

束状孔爆破增强岩石损伤试验

采用小型爆破试验方法,开展不同束状孔间距、不同当量大孔间距条件下的爆破损伤试验。结果显示,单束孔或单个当量大孔爆破时,药包侧面爆破损伤范围较两端大,且损伤岩石的纵波速度较低。随离药包的距离增加,爆破损伤变量值呈指数下降,当量大孔损伤变量值较束状孔的下降更快。在爆破近区(x<5.56D₀),当量大孔损伤变量值较束状孔的高。在爆破中远区(x>5.56D₀),束状孔损伤变量值较当量大孔的高。束状孔组与当量大孔组爆破时,组间距增加,组间岩石的损伤变量值下降。相同间距条件下,束状孔间岩石的爆破损伤变量值大于或等于当量大孔损伤变量值。束状孔/当量大孔间距1.5 m(16.67D₀)、2.0 m(22.22D₀)时,在组间的爆破叠加破坏作用较单孔损伤变量值增加30%～40%。     

爆破机理的推墙假说与协能爆破技术研究

介绍了推墙假说的基本思想;利用推墙假说分析了两个孔贯穿的3个基本条件：临空自由面、补偿空间以及合推效应;以三个基本条件为标准,比较大区排间微差爆破、压渣爆破、T型起爆、波浪型起爆、斜线起爆、大孔距爆破等的优劣,并设计了一种新的爆破方式--协能爆破。协能爆破的技术要点是：采用三角布孔、排间起爆、前排孔加大抵抗线减小孔距。推墙假说认为,预裂爆破、光面爆破、蓄能爆破与大孔距爆破、协能爆破等源于同一爆破机理,它们都是单排孔齐发爆破孔间易被贯穿这一现象的具体应用。     

岩体爆破破碎的微观机理

利用扫描电镜对三种岩石的岩体及有机平板玻璃的爆破破碎现象进行了观测，对观测结果进行了分析、对比与讨论，分析了爆炸荷载作用下岩体破碎的微观机理。     

空孔直眼掏槽微差起爆时间的力学模型及分析

工程实践表明, 微差起爆时间是影响掏槽效果的一个重要因素。掏槽孔装药爆破以后, 槽区内的破碎岩石与爆生气体混合并通过槽区口部向槽外抛掷, 工程上要求爆破结束时剩在槽腔内的岩石碎块越少越好。通过分析槽腔内岩石碎块的运动过程, 建立了掏槽爆破微差起爆延期时间计算的力学模型。应用模型对掏槽微差起爆时间进行的优化研究表明, 掏槽微差起爆时间与孔深成正比。     

台阶爆破块度的SVM预测模型研究

以矿山台阶爆破块度分布分析为例,建立了爆破块度预测的SVM模型。预测模型与实测结果相比,平均相对误差为6.67%,与BP神经网络模型、R-R分布及G-G-S经验模型相比,SVM模型预测爆破块度具有明显的优越性和可靠性。     

某铁矿巷道爆破试验及改善爆破效果措施分析

通过试验发现大顶山矿区岩石巷道爆破主要存在围岩超欠挖严重和半孔痕保留率低等问题,有针对性地提出了解决这些问题的措施。对于改善地下矿山破碎岩体小断面巷道爆破效果具有一定的参考价值。     

多级爆破卸压技术防治冲击地压机理及其应用

以复杂地质条件和开采条件影响的强冲击危险性矿井为研究对象,在顶板、底板和煤层实施多级爆破卸压技术防治冲击地压灾害。采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合方法,分析了多级爆破卸压技术的防治冲击地压机理及效果。数值模拟结果表明,实施多级爆破卸压措施后,超前支承压力峰值位置从距煤壁19 m提高到23 m,应力集中系数从1.35降低到1.10;侧向支承压力峰值位置从距巷帮6 m增加到13 m,应力集中系数从1.35降低到1.18。现场试验结果表明,实施多级爆破卸压后钻孔应力和钻屑量明显降低,电磁辐射强度明显增加,支架工作阻力最大下降45%。研究结果表明,多级爆破卸压技术通过切断顶板、底板与煤层之间的应力传递通道,同时使煤层中的高应力区向深部转移,有效降低了煤岩体中的应力和工作面冲击危险性,取得了很好的防治冲击地压效果。     

基于SVR的隧道掘进光面爆破效果预测模型

为了提高隧道掘进光面爆破效果预测准确性,构建了基于支持向量机回归(SVR)的光面爆破效果预测模型.选取炮眼密集系数、最小抵抗线、光爆孔线装药量、光爆孔眼深度和岩石单轴抗压强度共5个影响因素作为输入参数,选取半眼率和超欠挖量共2个爆破效果评价指标作为输出参数,分别利用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法对36组隧(巷)道爆...     

孤石爆破安全技术的研究

孤石由于其形状不规则,爆破施工难度大,极易产生飞石,造成事故。本文对孤石爆破的特点、飞石产生的原因及控制技术进行了探讨,可为类似施工提供参考。     

复杂城市环境下边坡预裂爆破应用与效果检验

城市名胜风景区内某建筑工程基坑开挖遇山体石方,需进行岩石边坡爆破施工。为了降低爆破振动危害和保护边坡开挖轮廓面的预期效果,采用了预裂爆破技术。经过合理设计,提出了预裂爆破方案,并按照方案精心施工,同时对周边重点建(构)筑物的爆破振速进行监测。结果表明:各监测点振动速度远小于安全允许范围,宏观爆破效果良好,为后期开挖爆破提供了良好的开挖条件,该预裂爆破技术对类似工程具有一定指导意义和参照价值。     

炮孔堵塞对爆破效果影响研究

为了研究堵塞对爆破效果的影响,运用大型显示非线性动力分析软件LS-DYNA建立有限元模型,分别对堵塞长度4.5 m和无堵塞2种露天矿台阶爆破进行数值模拟,从峰值振速角度进行分析,得出距离爆源越近,堵塞对爆破效果影响越明显,峰值振速相差比例最高可达73%。