深部岩石爆破裂纹扩展与不耦合装药系数的关系

通过数值模拟,研究了有无地应力条件下深部岩石爆破过程中裂纹扩展与不耦合装药系数之间的关系。模拟结果表明:初始地应力对爆破裂纹产生和扩展的影响较大;粉碎区半径、裂隙区半径、径向裂纹扩展最大长度以及炮孔孔壁应力峰值均随不耦合装药系数的增大而降低。通过动焦散相似试验,根据不同不耦合系数对应的径向裂纹扩展长度,构建了径向裂纹扩展长度与不耦合系数间的关系式,关系式与试验结果的拟合度达0.974。深部岩体爆破开挖过程中,可根据径向裂纹扩展长度与不耦合系数之间的关系设计爆破参数,以达到高效率爆破开采的目的。研究结果可为矿山深部高效率爆破开采提供一定的参考。

不耦合装药系数对预裂爆破效果影响的数值模拟研究

为研究不耦合装药系数对紫金山金铜矿露天矿预裂爆破效果的影响,利用3D-SOLID164作为模型三维实体单元,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对矿山的预裂爆破进行模拟计算,得到炸药爆炸过程中产生的最大拉应力。数值模拟结果表明:不耦合装药系数为3.56时,应力响应值较理想,既能顺利破坏岩体又没有使岩体过度损害,为矿山预裂爆破不耦合装药系数的选取提供了参考依据。

隧道光面爆破装药不耦合系数与岩石抗压强度关系分析

在爆破工程实践中,光面爆破参数的选取受到多种因素的影响。通过理论计算,研究了采用不同药卷直径岩石动态极限抗压强度与装药不耦合系数、炮孔直径和炮孔间距的关系,研究结果表明,对于不同岩石动态极限抗压强度,不同药卷应该选择不同的炮孔直径,研究结果对类似爆破设计有一定的参考价值。

偏心不耦合装药爆破裂纹扩展实验研究

为了研究偏心不耦合装药结构下爆炸裂纹扩展规律,以有机玻璃板为介质,采用不同装药不耦合系数(分别为1.00、1.29、1.57、1.71、1.86、2.00、2.28)的装药结构进行爆炸实验。实验表明:偏心不耦合装药时炸药爆炸在炮孔周围形成的微裂纹区半径是不均匀的;随着装药不耦合系数的增大,耦合侧和不耦合侧的微裂纹区半径差值是逐渐增大的。在不耦合系数为1.71时,耦合侧最长主裂纹长度、主裂纹总长度、主裂纹平均长度达到最大;同时耦合侧与不耦合侧最长主裂纹长度差值、主裂纹总长度差值及主裂纹平均长度差值也达到最大。该研究为改进和优化偏心不耦合装药结构、降低爆破对围岩损伤破坏具有一定的参考价值。

水耦合装药爆破破岩机理的数值模拟研究

根据爆轰动力学和弹性波理论,分析了推算出水耦合装药爆破炮孔周围岩石中粉碎区和裂隙区半径,并用工程计算实例和ANSYS/LS-DANA数值模拟方法分析了装药不耦合系数对岩石破坏范围的影响。提出了炮孔水耦合炸药爆破在岩石中形成粉碎区时不耦合系数的计算方法,为光面爆破、预裂爆破装药结构参数的确定提供理论依据。

柱形装药爆破作用下岩石破坏分区理论解析

研究柱形装药爆破下岩石破坏分区半径、破坏各区位移应力和周边控制爆破时装药径向不耦合系数计算问题。基于炸药爆轰波的C-J理论和空腔膨胀理论,采用Tresca屈服准则模拟爆破近区的本构关系,利用爆破近区的速度场建立破碎区的动力控制方程,结合径向裂纹区的准静力平衡方程和弹性振动区的应力-应变关系,给出柱形耦合和不耦合装药爆破作用下岩石破坏分区半径及计算点位移应力的理论解析,推导周边眼控制爆破的装药径向不耦合系数和单孔装药量计算公式。根据破坏区半径比的结果与已有文献结果的比较,证明了本文理论方法的正确性和可靠性。

露天矿临近边坡控制爆破试验研究

为保持露天矿最终边坡的稳定性 ,根据某露天铁矿采场各区段岩性和最终边坡垂直高度等多种因素 ,设计了不同的临近边坡的控制爆破方案。经试验研究 ,认为垂直深孔预裂爆破是该矿主要区段的技术经济上可行的较好方案 ;

公路隧道光面爆破技术研究及应用

目前,公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术,从实际运用的效果看,软岩的光爆效果不太理想,隧道边墙超欠挖现象较普遍。针对这一现象,文中从理论上分析了出现这种现象的原因,对光面爆破参数的合理选择进行了较为详细的分析,提出了解决上述问题的方法,通过工程的实际应用,取得了较理想的效果,同时指出掏槽方式及其参数的合理选择是公路隧道光面爆破效果和掘进进尺的关键;文中建议在光面爆破参数理论计算中,特别是软弱围岩,应考虑光爆层岩石损伤效应的影响。

低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析

针对某区域煤体硬度不高、渗透性较低的特点,为了确定适合于该区域煤体的药卷半径和不耦合装药系数,提高该区域煤体爆破效率,采用ANSYS/LS_DYNA软件进行爆破致裂模拟分析,得到不同药卷半径、不同不耦合装药系数下的压缩区半径和最大裂纹长度。分析结果表明,在对该区域煤体进行预裂爆破增透时,最适合的药卷半径为30mm,不耦合装药系数为1.5;在一定范围内,高硬度煤体比低硬度煤体爆破致裂效果好,主要表现为高硬度煤体破碎区半径相对较小而裂纹数量较多,同时裂纹长度也较大。