切槽爆破断裂应力强度因子及其装药量的确定

本文首先用脆性介质宏观断裂力学理论讨论了Ｖ型对称双切槽炮孔爆破的断裂机理，确定出切槽尖端介质中的断裂韧度和抗压、抗拉强度，导出使岩石沿切槽方向理想断裂所需的爆生气体作用于孔壁的最小压力和允许的爆生气体作用于孔壁的最大压力，从而提出切糟爆破炮孔装药量的合理范围。     

切槽爆破技术在赛马花岗石矿的试验

目前国内中小型石材矿山大多采用钻孔爆破法和钻孔打楔法进行石材开采和大块料石分割。为了充分利用自然资源,降低开采时原石损失,提高料石出荒率,提高矿山生产能力,作者将切槽爆破新工艺在辽宁省凤城县赛马花岗石矿进行了小规模的工业试验。试验取得了良好的效果。将此试验的结果与该矿原用的开采、分割方法进行了比较,得出的结论是:切槽爆破法开采、分割天然建筑石材值得在全国中小型石材矿山推广使用。     

高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破模型

基于水射流独特的切割优势提出了高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破的新方法,实验研究了高压水射流切割煤岩体所形成缝槽的断口形貌并建立了其几何模型.在此基础上,基于断裂力学理论同时结合Westergaard方法,确定了复变函数,进而推导出爆生气体准静态作用下射流螺旋切槽孔的应力场公式,得到了射流螺旋切槽孔缝槽尖端应力强度因子计算公式,并分析了高压水射流切槽辅助松动爆破松动效应.最后,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对该模型进行了验证,结果符合较好.     

螺旋切槽孔松动爆破参数

在螺旋切槽孔松动爆破机理研究的基础上，为避免爆炸冲击波对孔壁的破碎，采用不耦合装药方式，同时对其爆破参数加以分析研究，获得理论计算式，并得到爆破裂纹的宽度、裂纹扩展长度、爆破块度等的表达式。分析了爆破效果与螺旋升角、切槽角的关系，在岩石破碎中，为获得合理块度的爆破方案提供依据。     

结构体爆破机理及应用研究

本文通过理论分析和模型试验,探讨了岩体结构面对爆破效果的控制作用。同时对结构体爆破的基本原理及破岩机理作了较深入的分析。研究表明,合理布置炮孔和爆破作用方向,可以改善爆破效果,降低爆破成本。     

螺旋切槽孔松动爆破数值分析

应用ANSYS程序,对螺旋切槽孔松动爆破进行空间弹性和弹塑性的数值分析,得到:1)在螺旋切槽孔内应力分布是不均匀的,在切槽尖端附近,有集中拉应力作用;2)在整个螺旋切槽孔内存在拉压间隔分区,在距离切槽尖端较远处,应力变化较慢,而在距切槽尖端较近处,应力变化急剧增加;3)通过弹塑性分析,塑性区在切槽尖端产生,随着荷载加大,塑性区面积在切尖扩大并向切尖方向发展.因此,裂纹在切槽尖端产生,裂纹的扩展方向也是塑性区的继续扩展的方向,即沿切槽尖端方向扩展.     

基于XFEM的切槽炮孔定向断裂爆破数值模拟

 应用ABAQUS 扩展有限元（XFEM）模拟了切槽炮孔定向断裂爆破时爆生裂纹沿切槽方向和非切槽方向的起裂、扩展和止裂。结果表明：切槽方向爆生裂纹的起裂时间比非切槽方向早10 μs;裂纹扩展速度较非切槽方向具有明显的阶段性,可分为加速扩展、失稳扩展和减速扩展3 个阶段;裂纹的止裂时间比非切槽方向晚60 μs。在裂纹扩展阶段,切槽方向在失稳扩展阶段爆生裂纹的平均速度为1343 m/s,非切槽方向爆生裂纹的平均速度为600 m/s,仅为切槽方向爆生裂纹平均速度的44%,说明切槽有利于爆炸能量释放,增加爆生裂纹的扩展速度。切槽方向和非切槽方向爆生裂纹扩展的平均距离分别为124 mm 和45 mm,说明切槽对爆生裂纹的扩展有明显的导向作用。XFEM 能够正确模拟切槽爆破爆生裂纹的扩展,具有广阔的应用前景。     

高压水射流切槽煤层卸压机理

针对开采保护层不能实现本层煤解放的问题,将高压水射流切割技术应用于煤层卸压.通过应用边界理论研究高压水射流切割煤体的过程,揭示了高压水射流切槽煤层冲击地压解危机理.由于射流随喷头后退式移动,因而射流足紧贴着割开的煤层的壁面而流动,将受到固壁摩擦阻力的作用,在切槽中形成三面附壁射流.应用量级比较法和量纲和谐原理计算了射流最大流速,应用应力波在煤体中的传播理论计算了最大切割深度,并对煤体切槽后的卸压范围进行了估算.结果表明,将高压水射流切割技术用于煤层卸压,不仅能够实现本层煤的卸压而且可能克服地质条件等诸多因素的限制,煤体切槽后卸压范围可达到5 m,卸压效果较好.该方法用于煤层卸压有发展前景.     

流动槽中内皮细胞表面切应力分布的数值模拟

对流动槽中经过不同入口流速冲刷稳定后的ＥＣ表面的切应力分布进行数值模拟，视单个ＥＣ为一条二次曲线，多个ＥＣ的连续分布为此二次曲弛的周期拓延，随流速的增加，ＥＣ有没动流动方向的伸长及细胞质沿流动方向的前移。结果表明：切应力随ＥＣ的形状呈现相同周期性分布的特点，随着单个ＥＣ的Ｒ值的增加，切应力呈现上升的趋势；对相同的Ｒ值，迎来流面的切应力值大于背来流面的值。     

土介质中爆破作用机理的探讨

本文着重介绍土介质的爆破作用试验及土介质的爆破破坏特征，由此探讨土介质的爆破作用机理，同时阐述了根据爆破作用机理在土介质中进行浅眼爆破的参数的选择方法。     

饰面石材开采周边爆破机理与方法

本文介绍饰面石材开采周边爆破的原理、特点和方法.如何根据不同矿体赋存条件和结构、构造进行炮孔布置的开采方法.     

断裂控制爆破中裂面控制的断裂力学分析

介绍了一种定向方法。通过对断裂过程中动力学分析,建立了动的开裂判据和计算方法,并讨论了裂纹扩展中分义的可能性以及孔内初始压力(p_a)和孔几何参数对最终裂纹长度的影响。     

爆破破岩机理的实验研究

通过实验研究了在耦合装药及药包总爆炸能（Ｅ）大致相同的情况下，冲击能（Ｅｓ）与膨胀能（Ｅｂ）之间分配比例的变化，对爆炸应力波峰值及介质破碎质量带来的影响．实验结果表明，柱状药包爆炸时，在介质中先后产生原生爆炸应力波和次生爆炸应力波，前者与Ｅｓ的作用密切相关，后者与Ｅｂ的作用直接相关；介质破碎块度分布主要取决于这两个应力波共同作用的结果．据此，作者提出了原生爆炸应力波、次生爆炸应力波与介质中存在的缺陷共同作用的爆破破岩机理．     

周边孔炮眼间距对光面爆破效果的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数,得到了适宜于本项目的爆破实施方案。进而,着重研究了周边炮孔间距对光面爆破效果的影响,分别从爆破原理、断裂力学原理、经验方法的角度,计算了适宜于本项目爆破的周边炮眼间距,其间距值约为50cm。进一步的实施了在不同周边孔间距情况下光面爆破的施工效果,验证了通过上述方法计算得到的周边孔间距是合理的。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,本文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同周边孔间距的初步探索,本研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

正弦爆炸脉冲作用下的应力波持性

本文应用拉普拉斯变换方法研究了正弦脉冲作用下爆炸应力波的基本特性。计算结果表明,在弹性介质内正弦输入脉冲的衰减比Heaviside输入脉冲的衰减快,正弦输入脉冲的作用时间越长,衰减越严重。     

底部空气柱装药爆破机理分析与试验研究

应用激波理论分析了底部空气柱装药爆破机理。通过实验室的爆破漏斗试验，研究了底部空气柱装药爆破效果，掌握了定量装药在固定装药深度情况下爆破漏斗体积与底部空气柱长度的变化规律，对工程实践有一定指导意义。     

论应力波幅值和延续时间对破岩效果的影响

本文通过对应力波加载岩样的理论分析和实验研究,指出:岩石吸能存在有一临界入射应力值,当入射应力小于该值时,即使应力波延续时间最长,岩石也难于破碎;当入射应力大得足以在单次冲击下破碎岩石时,每一入射应力下均存在有一与之相对应的临界应力波延续时间;应力幅值为岩石破碎强度的1.33～2倍时,对应的岩石吸能最大,但最大的岩石吸能也只有入射能的40％～50％。     

电容式发爆器准爆条件的分析

对电容式发爆器串联电爆网络准爆条件中的供电时间和最小发火电流的取值问题，进行了研究分析，提出将３个准爆条件用条件组来表达，以利现场应用，确保电爆网路的安全准爆。