光面爆破径向不耦合系数优化研究

隧道爆破施工时,径向不耦合系数是一个重要的参数,它直接影响爆破质量的好坏.为获得最优径向不耦合系数,基于武汉地铁二号线工程实例,运用ANSYS数值分析软件,建立了径向不耦合系数K为1.0、1.4、2.1时的三维模型.通过比较分析关键部位的应力值大小及分布规律,验证了经典爆破理论,得出了最优径向不耦合系数为1.4～2.1.

余吾矿深孔爆破径向不耦合系数研究

针对潞安集团余吾煤业坚硬顶板的深孔爆破处理方法,结合N1101工作面工程实践背景,提出深孔爆破径向不耦合系数这一问题,通过ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟,对比分析模拟结果,确定出N1101工作面深孔爆破中径向不耦合系数取值为1.15~1.5。

光面爆破径向不耦合系数优化研究

隧道爆破施工时，径向不耦合系数是一个重要的参数，它直接影响爆破质量的好坏。为获得最优径向不耦合系数，基于武汉地铁二号线工程实例，运用ANSYS数值分析软件，建立了径向不耦合系数K为0、1．3、2．1时的三维模型。通过比较分析关键部位的应力值大小及分布规律，验证了经典爆破理论，得出了最优径向不耦合系数为1．3～2．1。

炮孔堵塞长度对爆破效果的影响研究

在爆破工作中,炮孔堵塞的效果对爆破工作的效果与安全有很大的影响,为了提高爆破效果、降低爆破成本,确定炮孔堵塞的最佳长度很有必要。结合爆轰波理论和理论力学,采用理论分析与LS-DYNA数值模拟相结合的办法,进行炮孔堵塞长度对爆破效果影响的研究,并通过现场进行验证。研究结果表明:炮孔深度在0.6~1.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.38~0.54,且随炮孔深度的增大而减小,炮孔深度在1.6~2.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.36~0.38;炮孔深度超过1.2 m,同时炮孔堵塞长度≥1/2炮孔深度后,存在炮孔堵塞过长效应导致爆破效果不佳。径向不耦合系数R对炮孔的最佳堵塞长度具有显著的影响,当R≤1.8时,最佳炮孔堵塞长度随着R的增大而减小,当R>1.8时,最佳炮孔堵塞长度不随R改变。在大同王村煤业有限责任公司8107顶回风巷进行了现场试验,分别对1.2 m和2.2 m的掏槽孔以及2.0 m的辅助眼进行试验,炮孔的最佳堵塞长度分别为50 cm、90 cm和80 cm,与理论计算、数值模拟的结果相吻合。

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。

沿空留巷坚硬顶板弱化研究与应用

煤层上方坚硬顶板在工作面回采过程中,极易出现大面积悬顶,进而导致巷道围岩变形破坏,严重威胁采煤安全。为解决这一问题,以某矿沿空留巷为工程背景,研究了不同径向不耦合系数(炮孔直径与药卷直径的比值)对岩石有效应力的影响,进而得出了爆破最优径向不耦合系数。工程实践结果表明:采用该聚能爆破技术后,顶板下沉量减小了62.4%,巷道围岩变形量大幅降低,较好地控制了围岩变形。

异形孔水包爆破数值模拟及现场试验

为了提高隧道光面爆破效果,提出异形孔水包爆破技术。以径向不耦合装药和间隔装药的岩石损伤、径向和轴向的爆破效率、径向孔壁压力和现场周边孔炮痕率、岩石破碎情况、隧道超欠挖情况为依据,分析其爆破效果。结果表明:(1)径向不耦合系数的改变对轴、径向爆破效果有影响,间隔装药系数的改变仅对轴向和孔间爆破效果有影响;(2)当K_(d)=1.25时,岩石破坏区集中发生在炸药孔间内,岩石轴向破坏区较小,当K_(d)=1.75时,过量水包出现耗能现象,岩石破坏区较小;(3)异形孔水包爆破技术能产生光滑的隧道开挖轮廓线,渣石更破碎,K_(r)=1.5和K_(d)=1.5为其最优装药系数。