通过爆破漏斗模拟试验求算装药量

根据利文斯顿爆破漏斗理论,以最佳单位耗药量不变为原则,探讨通过小药量下爆破漏斗槿拟试验求解球状药包、柱状药包和条形药包爆破时的药量计算方法.     

岩石条形药包端部效应的若干算式推导

分析了条形药包端部岩石爆炸作用场的可能分布模式;对药包端部考虑由附加集中式增药包担负实测爆破漏斗的端部体积,其增药量大小可按应力相等原则确立;按角单元岩石抛掷速度相等假定,建立了条形药包爆破漏斗内岩石抛掷速度的近似模式,进而推得端都有效抛掷能计算公式;应用岩石应力波能量相等原理及药包比拟法,推算出条形药包（不计端部增药量）对端部邻近区产生有效作用的相当药量．     

利文斯顿爆破漏斗理论的应用及改进意见

本文在简述利文斯顿爆破漏斗理论及其应用的基础上,提出了新的药包埋深与药量之间的关系式,从而能够减少爆破漏斗试验次数。     

冻土爆破作用与特性分析

从理论上分析了冻土的爆破作用,爆腔周围依次形成四个区：流体区、破裂区、弹塑性变形区、弹性区。根据相似理论和利文斯顿爆破漏斗理论进行了冻结粘土、砂土不同温度下的爆破漏斗试验,对爆破漏斗几何参数、块度、漏斗形式及扩腔进行了分析,并进行了最佳药量及最佳深度的计算。得出结论对冻土爆破设计有一定的参考价值     

钢筋混凝土中爆破漏斗特征尺寸研究

根据内爆炸荷载的基本特点,利用损伤理论建立了内爆荷载作用下钢筋混凝土中爆破漏斗的特征尺寸模型;从理论上得出了钢筋混凝土中可形成爆破漏斗的最小爆破作用指数,进行了钢筋混凝土内爆实验,证明了建立的模型是可行的,求解的最小爆破作用指数是正确的.     

基于高速摄影技术爆破鼓包运动规律的研究

为研究球形药包爆破漏斗实验中自由面鼓包运动规律,采用能够较好模拟现场岩土的相似材料制作了一组水泥砂浆模型进行了爆破漏斗实验,利用高速摄影系统记录了模型在球形药包作用下自由面的鼓包运动,得到了鼓包运动轮廓、鼓包表面中心位移和速度分布.结果表明:鼓包表面中心在速度分布上呈现出加速-匀速-二次加速-减速的特征,鼓包上升到约1.5倍抵抗线后,抛体按照弹道运动规律进行抛掷.      

岩石爆破破坏原因研究的立足点剖析

过去，人们常以无自由面和单自由面条件下的单个球形药包爆炸为基础对岩石爆破破坏的原因进行研究，并试图用由此而导出的理论解释条种不同的爆破现象。结果，不仅没有导出具有普适性的理论，相反，还造成多种理论并存的局面。其实，不同形式的爆破，其致破应力、破坏过程和破坏结果等都是不完全相同的，只有分别从不同爆破的特殊性出发，才能导出与其适应的正确理论。     

水泥浆封堵深孔预裂爆破合理封堵长度

针对深孔预裂爆破装药量大,传统炮泥封堵易发生“冲孔”的问题,提出以水泥浆为封堵材料,并对其合理封堵长度进行研究。基于水泥浆性能,假设凝固后的水泥浆与岩石为同一材料,阐述水泥浆封堵炮孔的作用机理;根据Starfield迭加法的基本思想,建立柱状药包等效多个球状药包计算模型,探究球状药包应力波衰减规律,计算球状药包在自由面的迭加拉应力;基于减弱爆破漏斗理论,以迭加拉应力与岩石抗拉强度相等为原则,推导封堵长度取值公式;利用数值模拟,分析了不同封堵长度下爆破后应力波的扩散范围与岩石的破碎范围;以新巨龙煤矿2302N工作面爆破法过大落差断层为背景,进行现场试验,借助钻孔成像仪观测炮孔周边岩层破碎情况。结合理论计算、数值模拟及现场试验确定水泥浆封堵长度为2.5 m。     

爆破振动震源荷载函数的确定

为研究集中装药爆炸作用下的爆破振动的震源荷载函数,提出确定装药爆破破坏区发展的动力学计算简图.通过爆破振动震源荷载的理论计算公式,讨论炸药类型、岩石性质对震源荷载特性的影响.结果表明:不同炸药类型和岩石性质的震源荷载曲线形状差别不大,在相同的装药条件下,对于同一种岩石,岩石震源荷载峰值随着弹性模量的增大而减小,随着内摩擦角和黏聚力的增大而增大;震源荷载作用的衰减速度随着黏聚力的增大而加快,但内摩擦角对震源荷载的衰减影响较小;常见的指数衰减型函数能很好地拟合理论计算结果,证明文中震源荷载计算结果的可靠性.     

爆破力学在工程中的应用

概述了爆破力学所包含的相似理论以及弹塑性动力学、流体力学、断裂和损伤力学在工程爆破中的应用,并着重叙述了预裂爆破、光面爆破、条形药包硐室爆破技术以及拆除爆破的发展趋势.     

煤层深孔聚能爆破动力效应分析与应用

为研究煤层深孔聚能爆破致裂增透机理,构建聚能爆破分析模型,运用理论分析与数值模拟相结合的方法探讨聚能爆破时聚能射流的成型机理、爆炸应力波的传播特点、煤体力学特征和裂隙扩展机理,结果表明:聚能槽集聚爆轰能量形成聚能射流并产生聚能效应,聚能效应显著改变了爆炸应力波的传播特性和煤体的力学性质,在聚能方向煤体所受压应力峰值是非聚能方向的1.10～ 1.29倍,有效地促进了裂隙的扩展;且主聚能方向煤体所受压应力峰值由次聚能方向的0.85倍增大到1.06倍,放缓了煤体所受应力的衰减速度.此外,煤层深孔聚能爆破工程应用实验表明,聚能爆破后抽采孔平均瓦斯含量是聚能爆破前的1.58倍,有效地提高了煤层透气性和瓦斯抽采率.     

Experimental study on stemming effect in rock blasting

<正>Based on the blasting theory and stress wave theory,stemming mechanism and movement of stemmed material in rock blasting were analyzed and the calculation expression of stemming lengths was deduced.The blasting experiment with different stemming lengths was carried out and the results show that the theoretical stemming length,which is 0.73～0.8 time of burden,is in the range of the experiential length,which is 0.63～0.88 time of burden.The blasting results of field experiments with theoretical stemming length are satisfactory,which shows the theoretical derivation and analysis are correct and reliable.The results will supply rock blasting with the theoretical gist of parameters design.     

爆破载荷作用下围岩裂隙发展特征试验研究

为研究爆破载荷条件下围岩损伤范围与裂隙扩展行为问题,以云南红河州咪的隧道爆破开挖为背景,通过理论分析与室内模型试验分析方法,以Froude比例法建立爆破载荷作用下裂隙发展试验模型,分析爆破载荷作用下围岩试样的动态力学与裂隙发展趋势.结果表明:通过对空气间隔装药孔壁压力计算得到应力波作用下裂隙范围计算公式,同时基于爆生气...     

接触爆炸载荷作用下单层薄板临界破坏分析

该文基于爆轰理论,应用薄板塑性动力响应波动解及动态断裂准则,从理论上推导了薄钢板在爆炸冲击作用下产生初始环向裂纹即发生临界破坏时的装药量,给出板的临界位移理论表达式.算例、实验及仿真结果基本吻合,表明该方法能很好地解决接触爆炸载荷作用下薄板的临界破坏问题.     

光面爆破相邻炮孔裂纹扩展模拟

基于爆破理论,借助ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,对岩石中双炮孔爆破裂纹扩展过程进行模拟,进而分析岩石爆破破坏机理和裂纹扩展特点。结果表明:所采用的模型、参数和数值计算方法的可行;孔间裂缝首先在炮孔壁产生,沿炮孔连线扩展并逐渐向连心线中心贯通;结合理论分析,得到了相邻炮孔的合理间距为40~70 cm,孔间裂缝贯通效果较好,随着炮孔间距的增大,孔间裂缝越难贯通,爆破效果越差。数值模拟结果与理论结果吻合较好,这种方法可以为爆破参数设计提供参考。     

非等温条件下雷管热爆炸临界温度数值计算

阐述了热爆炸基本原理,介绍了热爆炸实验的设计和方法,通过对实验数据的整理与分析,阐明了药卷发生热爆炸的规律性。根据热爆炸理论,推导出了非等温条件下,炸药由热分解过渡到热爆炸时临界温度的预测模型。计算结果表明,临界温度的数值计算值与实测值能够较好地相吻合,证明了数学模型的建立和特征参数选取的正确性和合理性。从而为煤炭地下气化温控爆破渗流燃烧技术工艺参数的设计及炸药的稳定性评价,奠定了必要的理论基础。     

钢筋混凝土中爆炸破坏效应数值模拟分析

根据钢筋混凝土介质在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏特性,利用LS-DYNA程序流固耦合算法,使用能够反映拉伸破坏的Tayler-Chen-Kuszmanul(TCK)和反映压缩破坏的Holmqust-Johnson-Cook(HJC)材料模型,通过建立分离式钢筋混凝土有限元模型,进行了钢筋混凝土在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏效应的数值计算分析. 数值模拟能够很好地模拟钢筋混凝土内部爆炸时中心爆炸空腔压缩面和自由面的拉伸层裂破坏及漏斗坑形成过程,且与试验结果和理论计算吻合较好. 同时,由于钢筋的增强和止裂作用,钢筋混凝土中爆炸漏斗坑成阶梯型,且其破坏范围远小于混凝土介质.     

深孔松动爆破切顶在保护层开采中的技术实践

深孔松动爆破可以增加煤层透气性系数、缓慢排放煤体瓦斯、降低瓦斯压力和瓦斯含量,从而降低了煤体瓦斯压缩内能,提高了煤体的机械强度,达到减弱或消除煤与瓦斯突出危险的目的。同时有利于使煤体原集中应力带及高压瓦斯带移向煤体深部,即增加卸压带的宽度,减少瓦斯抽放时间,从而提高工作面回采速度。对于松动控制卸压爆破,在爆破孔周围布置了不装炸药的控制孔,控制孔在爆破过程中起到控制爆破方向与补偿爆破裂缝空间作用。由于控制孔的控制导向作用,结果是在介质内部的炮孔周围产生一柱状的压缩粉碎圈和一沿爆破孔与控制孔连心线方向的贯穿爆破裂缝面。控制孔的存在相当于在爆破孔周围增加了辅助自由面,相对缩小了爆破抵抗线的长度,使爆破更有利于形成更大范围的破碎圈带和松动圈带。松动控制卸压爆破可以极大地破坏了煤岩体的整体性,可以消除回采过程中大跨度悬顶悬露以及回转下沉对沿空留巷围岩的影响,同时提高被保护层煤层的透气性,提高抽采钻孔的预抽率,有效地释放地应力,消除煤与瓦斯突出危险性。十二矿作为埋深达千米的矿井之一,在己15-31010工作面采取了该防突措施后,大大提高了抽采钻孔的预抽率,使瓦斯应力和地应力得以提前释放,有效地防治煤与瓦斯突出和冲击地压,并成功优化了留巷区域应力场,确保了保护层开采的正常安全进行。     

竖向排列地下硐室群动力稳定性的数值模拟分析

以竖向排列地下硐室群为研究对象，将爆破地震波简化为谐波形式，运用三维有限差分程序FLAC^10研究不同速度、不同动荷载频率以及不同硐室间距条件下硐室群隔板位移和围岩塑性区面积的变化规律，以及上方硐室跨度变化对隔板位移和下方硐室稳定性的影响，通过工程实例分析爆破震动作用下地下硐室群的稳定性。研究结果表明：动荷栽速度对地下硐室群稳定性的影响最明显，隔板位移和围岩塑性区面积随爆破地震波速度增大而增大；随着爆破地震波频率的增大，隔板位移先增大后减小；随着硐室间距的增加，隔板位移减小，有利于地下硐室群的稳定；随着上方硐室跨度增加，隔板位移增大；地下硐室群围岩中出现多处应力集中，但最大拉应力小于岩体的抗拉强度，不会出现拉裂破坏；分析结果与实际观测结果相吻合。     

论工程爆破中自由面与爆破效果的关系

从爆破应力波破岩的角度，分析了自由面的存在对爆破效果的影响，比较了不同自由面条件的爆破效果和炸药耗量，对设计施工具有重要意义。