台阶爆破模型试验下破碎岩石抛掷速度规律分析

为了研究台阶爆破破碎岩石抛掷速度的主要影响因素与变化规律,采用量纲分析法确定破碎岩石抛掷速度的主要影响因素,并借助高速摄影系统与台阶爆破模型试验研究不同影响因素下破碎岩石抛掷速度的变化规律.结果表明:破碎岩石抛掷速度的主要影响因素为炸药单耗、最小抵抗线与炸药量的关系(W^(3)/Q)和不耦合系数,抛掷速度对炸药单耗最为敏感,W^(3)/Q与不耦合系数次之;高速摄影图像显示,当爆破作用时间为0.5 ms时,台阶自由面岩石出现位移,当爆破作用时间为2.0 ms时,在爆炸应力波作用下,台阶自由面出现裂缝,破碎岩石的运动形态可分为鼓包运动阶段与抛掷运动阶段,二者之间存在明显的过渡阶段;炸药单耗、W^(3)/Q、不耦合系数与抛掷速度间存在明显的非线性关系,抛掷速度随炸药单耗的增加呈指数函数递增,且存在临界炸药单耗使破碎岩石的抛掷速度出现激增,抛掷速度随W^(3)/Q、不耦合系数的增大呈幂函数递减.

爆炸载荷下缺陷介质裂纹扩展的动焦散试验

应用动态焦散线测试系统,模拟含缺陷岩体爆破过程,进行了PMMA(有机玻璃)模型透射式动态焦散线试验,着重研究了与预制裂隙共线的炮孔爆炸作用下裂纹扩展的规律.试验结果表明,爆炸载荷下裂隙两端分别产生了1条翼裂纹A和B,翼裂纹A的长度大于翼裂纹B的长度,2条翼裂纹向相反的方向扩展;随着翼裂纹长度的增加,裂纹扩展速度出现快速增加,减少,再增加,再减少的振荡过程;翼裂纹扩展加速度也始终存在着加速与减速不断交替变化的现象;翼裂纹尖端动态应力强度因子呈快速增大到逐渐减小连续振荡变化的趋势,动态应力强度因子KdⅠ最大值为1.3 MN/m3/2,KdⅠ一直大于KdⅡ.

基于损伤累积的爆破振动传播规律试验研究

为进一步揭示基于损伤累积的爆破振动波传播与衰减规律,设计混凝土试块进行损伤累积及爆破振动测试试验。结果表明,测点损伤值随爆破次数增加持续增大,中远区测点损伤有初期缓增及后期突增两阶段;测点单次爆破振动速度随距离增大而减小,近区测点振动速度减小较中、远区测点快;测点爆破振动速度随爆破次数增加总体减小,且爆源近区减小较快,中远区呈小幅度缓慢减小;随爆破次数继续增大各测点振动速度存有突增过程,且衰减系数α增加缓慢,K值减小,两者均存在小幅度畸变过程;多次爆破时确定振动安全阈值及爆破振动波传播衰减规律(K、α值)时应充分考虑损伤累积效应。

界面对浅层水中爆炸冲击波峰值压力影响的研究

在水中爆炸试验研究的基础上 ,分析了爆炸冲击波峰值压力随比例水深、炸高、测高变化的规律。研究结果表明 ,水深对爆炸场冲击波值压力影响较小 。

地下深井矿山岩爆发生规律及形成机理研究

岩爆是一种动力失稳地质灾害,根据会泽铅锌矿麒麟厂矿区工程地质钻探和现场调查中所发现的岩芯饼化和穿脉巷道侧帮片状剥落现象,总结了该矿岩爆发生的基本规律;并根据调查和实验结果分析了岩爆的形成机理,为选择合理的深部采矿方法和岩爆控制提供了重要依据。

台阶与预裂爆破岩体振动特征的对比研究

基于萨道夫斯基公式,对台山核电站一期工程核岛区台阶爆破和预裂爆破的岩体振动监测数据进行分析,结果表明:在20～200 m的监测范围内,预裂爆破岩体振动速度的K,α值均大于台阶爆破。通过量纲分析,建立了台阶爆破和预裂爆破岩体振动频率与起爆段药量及爆源距的函数关系,并通过回归分析,对比研究两种爆破类型的振动主频,结果表明:主频随最大段药量或爆源距的增大均减小;对于相同的爆源距,预裂爆破产生的振动主频高于台阶爆破,且随着最大段药量的增大两者差距逐渐变小;对于相同的最大段药量,预裂爆破主频随爆源距的衰减比台阶爆破要迅速。

障碍物对瓦斯爆炸冲击波影响研究

为研究障碍物对瓦斯爆炸冲击波传播规律的影响,利用水平管道式气体——粉尘爆炸实验装置,测试并分析障碍物数量、尺寸和壁面粗糙程度对瓦斯爆炸冲击波超压、冲击波传播规律的影响。结果表明:障碍物对瓦斯爆炸过程中冲击波传播规律具有重要影响。障碍物存在时,改变了爆炸冲击波的传播规律,提高了冲击波超压的最大峰值压力,且随着障碍物数量和尺寸的增加,这种激励作用越明显。随着壁面粗糙程度的增大,瓦斯爆炸冲击波超压明显增大。研究结果对井下巷道瓦斯爆炸冲击波的防治具有一定的指导意义。

断层带爆炸裂隙区范围及裂纹扩展长度的研究

常用求算岩石内爆炸裂隙区半径的计算公式中忽略了冲击波的作用、粉碎区的存在以及爆生气体的准静态作用。本文对该公式进行修正后并引入断层带应力波衰减指数α,并对应力波损伤后的裂隙区的扩展长度进行分析计算,从而得出:考虑“预损伤”作用时的爆炸裂纹长度大于不考虑“预损伤”情况下的裂纹长度。

水平边界条件下深孔微差爆破的数值模拟

目的研究水平边界条件下深孔微差爆破的作用机理．方法采用动态非线性有限元法对单个水平自由面深孔微差爆破进行数值模拟．根据模拟结果分析岩块运动和槽腔内岩块的破坏方式．结果孔底部分的岩石主要以冲击压缩破坏为主，而自由面附近的岩石主要以层裂破坏为主．结论掏槽孔的爆破作用和微差时间的确定是影响微差爆破的重要因素。

炸药爆炸能量的水中测试与分析

介绍了炸药爆炸能量的水中测试方法,对TNT和3种新设计的含铝炸药进行了水中爆炸的实验研究,比较了各炸药的爆炸性能。结果表明,发现冲击波峰值超压、冲量和冲击波能流密度等参数较好地符合爆炸相似律,得到了新配方各参数的爆炸相似律系数。计算了炸药的冲击波能和气泡能,并提出了计算爆炸总能量的方法。把实验测得的炸药的总能量与KHTR程序计算的爆热进行对比,二者符合得较好,说明了KHTR程序可用。

切槽爆破在爆炸冲击波和爆轰气体作用下的力学效应

爆炸荷载对爆破介质的作用是由爆炸冲击波的动态作用和爆轰气体的准静态压力作用两部分组成。详细讨论了“V”型切槽在冲击波的动态压力和爆轰气体的准静态压力作用下所产生的力学效应。

基于小波变换的时-能分布确定微差爆破的实际延迟时间

在微差爆破工程中,由于所使用的普通延期雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果。确定微差爆破的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有重要意义。基于小波变换的时-能密度法具有突出被分析信号能量突变的特点,通过分析监测到的爆破振动信号不同频带的能量随时间的分布情况,能有效地识别出微差爆破中各段雷管的起爆时刻,进而可以确定爆破中所用雷管的实际延期时间,较好地解决上述问题。以某地下工程的微差爆破振动信号进行时-能密度分析为例,对本方法的有效性作了检验。本方法亦可用于分析爆破振动信号在传播过程中能量随时间的衰减规律,对综合研究爆破机理和爆破地震波有指导意义。

爆炸载荷作用下刻槽炮孔动态裂纹扩展规律

基于准静态爆生气体膨胀和岩石断裂力学理论 ,建立了不耦合装药刻槽爆破时的脆性断裂爆破模型 .对刻槽炮孔内爆生气体压力、临界压力和应力强度因子进行了分析计算 ,从而得出了刻槽炮孔裂缝在扩展过程中 ,包括启裂、止裂条件、启裂方向、扩展长度和裂缝扩展速度等的变化规律 .此外 ,论文还对刻槽爆破时的动态效应进行了初步探讨 ,根据分析结果在大理石切割爆破中进行了刻槽试验 ,并和普通光面爆破效果进行了比较 .

温压药在有限空间内爆炸冲击波的实验研究及数值模拟

将温压药柱放在自行设计的两个相互连接的密闭和半密闭房间,测试了在有限空间内爆炸冲击波的传播特性。通过试验和数值计算,得到距炸点不同距离处的超压曲线。结果表明,与开阔空间不同,密闭空间的超压曲线由多峰构成,经分析发现这是由于密闭空间的结构造成的。采用LS-DYNA有限元程序通过与三维数值模拟分析了爆炸冲击波在有限空间内的传播过程,计算结果与试验结果一致。

水下平面爆炸冲击作用下空化区域形成及其特征

在水下平面冲击波基本理论基础上,导出在弱冲击波条件下,平面冲击波的空化深度和空化区域高度计算模型。利用LS DYNA有限元程序对空化区域的密度和速度等特征进行了数值模拟分析。

露天矿中深孔爆破大块产生的原因及采取的措施

大块率是评价露天爆破质量的重要指标之一。在详细分析露天矿爆破大块可能产生的位置,如台阶顶部、台阶坡面、爆区两侧、爆区后侧以及特殊地质条件区段的基础上,分析了产生大块的主要原因,提出了通过优化钻孔形式及布孔方式,选择合理的爆破方法、装药结构、起爆方式、爆破器材及加强爆破施工管理等降低大块产生的措施。对于改善露天爆破效果、降低大块的产生有一定的参考价值。

无限水介质中爆炸冲击波压力计算公式辨析

对无限水介质中爆炸的冲击波压力计算公式在实际应用中应如何选用进行了辨析 。

爆炸冲击波对人体损伤与防护分析

为研究爆炸冲击波对人的损伤与防护问题,分析了爆炸防护人员损伤的阈值问题,并以"Jose Henrych"经验式为计算模型,探讨了标准TNT炸药在不同当量条件下、在空气自由场中点爆炸时冲击波的变化规律。在此基础上得出了不同装药量时的鼓膜损伤和不同死亡率下的安全距离,经验证,所得结果是准确、可行的。

空气间隔装药爆破动态应力场特性研究

采用动力有限元分析软件并结合混凝土损伤模型,对上部空气层间隔装药爆破作用下岩石动态应力场特性进行了分析研究。计算结果表明:受自由面以及炮孔内加、卸载波两方面的影响,临空面单元随着位置的增加,破坏方式由压剪破坏逐渐转变为剪切拉伸破坏。比较反向起爆与正向起爆动态应力场发现,反向起爆时爆轰气体对岩石的静态作用强度高、时间长,有利于克服孔底岩石所受的夹制力而不易产生根底。正向起爆时,大量爆轰气体自上部裂纹及孔口逸散,不利于爆炸能量的有效利用。

爆炸应力波斜入射岩体软弱结构面的透反射关系和滑移准则

应力波通过岩体软弱结构面的透反射关系,一直按完全粘结边界条件下所获得的研究结果进行处理。考虑到应力波斜入射岩体软弱结构面时有可能产生滑移这一事实,本文在引入岩体软弱结构面的边界条件后,给出了有摩擦滑移条件下爆炸应力波通过软弱结构面时的透反射关系,并就结构面的摩擦滑移条件和结构面上的能量耗损等问题进行了讨论。