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单向荷载下不耦合装药预裂爆破效果研究

煤矿安全 2021年第2期52卷 214-218,224页

作者：张选山王海亮孙中博唐忠义山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 淄矿集团亭南煤业有限责任公司陕西长武250014

为研究预裂爆破效果与不耦合系数及单向荷载的关系,以某矿新设回采工作面的现场试验为背景,简化地应力为竖直方向上的单向荷载,运用LS-DYNA软件对直径为73、89、94、104、130 mm的炮孔进行预裂爆破数值模拟,分析了预裂爆破裂隙扩展过程... 详细信息

为研究预裂爆破效果与不耦合系数及单向荷载的关系,以某矿新设回采工作面的现场试验为背景,简化地应力为竖直方向上的单向荷载,运用LS-DYNA软件对直径为73、89、94、104、130 mm的炮孔进行预裂爆破数值模拟,分析了预裂爆破裂隙扩展过程、单向荷载对裂隙扩展的影响、预裂效果与不耦合系数的关系。结果表明:在垂直于炮孔轴向的单向荷载作用下,爆破粉碎区和主裂隙长度不受其影响,对尖端裂隙可实现裂纹二次扩展;不耦合装药系数在1.14~2.03时,形成粉碎区所耗能量低于爆炸总能量的20%;综合炸药能量利用率和预裂效果,不耦合系数取1.63左右时,预裂效果最佳。

关键词：预裂爆破不耦合系数裂隙扩展单向荷载数值模拟

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空气与水介质不耦合装药爆破数值模拟

工程爆破 2009年第4期15卷 13-19,65页

作者：闫国斌于亚伦北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时... 详细信息

不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时程曲线图;分析了不耦合系数为2、3、4时,空气和水不耦合装药爆破孔壁应力及对孔壁破坏情况,得出了孔壁应力与不耦合系数的函数关系,并比较了水和空气对应力的衰减速度差异。从而为预裂爆破和光面爆破参数计算提供理论依据。

关键词：不耦合装药爆破不耦合系数 LS—DYNA 数值模拟

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空气层对RDX水下爆炸性能影响的实验研究

工程爆破 2021年第5期27卷 32-38页

作者：黄亮亮王林桂张西良马宏昊张中雷杨海涛陈亚建沈兆武陈继平王奕鑫中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026 大昌建设集团有限公司浙江舟山316021 马鞍山矿山研究院爆破工程有限责任公司安徽马鞍山243000 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

为了探究空气层对RDX爆炸性能的影响,采用水下爆炸实验测出含不同体积空气层的RDX水下爆炸参数,结果表明,空气层对水下爆炸参数的衰减作用显著。在相同不耦合系数K下,R_(1)和R_(2)处的比气泡能大小近似相等,分析认为比气泡能仅与炸药产... 详细信息

为了探究空气层对RDX爆炸性能的影响,采用水下爆炸实验测出含不同体积空气层的RDX水下爆炸参数,结果表明,空气层对水下爆炸参数的衰减作用显著。在相同不耦合系数K下,R_(1)和R_(2)处的比气泡能大小近似相等,分析认为比气泡能仅与炸药产生的爆生气体有关,与冲击波传播的距离无关。在R_(1)=0.8 m处,不耦合系数K为1~7时,峰值压力显著降低,通过实验结果拟合得到RDX的峰值压力经验公式;当K为7时,对RDX药柱冲量的影响较小,相反地,峰值压力、比冲击波能、比气泡能、水下爆炸总能量分别降低了46.62%、42.98%、37.26%、40.03%。同时,对空气层衰减RDX水下爆炸性能机理进行了分析,总结并提出一种全新的水下冲击波调节方法。

关键词：水下爆炸不耦合系数 RDX 冲击波衰减机理

防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用

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煤炭工程 2024年第2期56卷 1-9页

作者：王永法鹤壁中泰矿业有限公司河南鹤壁458010

针对煤矿井下紧邻断层的防隔水煤柱稳定性保护问题,以鹤壁中泰矿业3309工作面防隔水煤柱为工程背景,对防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用进行研究。通过对切顶卸压前后防隔水煤柱支撑压力分布进行对比分析,揭示了切顶卸压... 详细信息

针对煤矿井下紧邻断层的防隔水煤柱稳定性保护问题,以鹤壁中泰矿业3309工作面防隔水煤柱为工程背景,对防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用进行研究。通过对切顶卸压前后防隔水煤柱支撑压力分布进行对比分析,揭示了切顶卸压定向爆破作用机理,采空区顶板垮断时大悬臂结构被切断进而迅速垮落,防隔水煤柱上方侧向支撑压力缓慢上升然后延伸至深处缓慢下降到原岩应力。利用FLAC3D和ANSYS/LS-DYNA软件建立不同不耦合系数定向聚能爆破模型,数值模拟结果显示,切顶卸压后应力峰值降低了约27.8%,且峰值位置与3309工作面煤柱帮的距离明显增大,改善了3309工作面回风巷道附近区域应力环境;综合考虑切缝效果和炸药利用率,确定了不耦合系数1.7为正常段最优装药结构;根据数值分析结果和断层分布情况对3309工作面回风巷道进行系统性差异化爆破参数设计,现场应用表明切顶卸压定向爆破效果良好,对防隔水煤柱的保护起到了有效的作用。

关键词：切顶卸压定向爆破防隔水煤柱不耦合系数爆破参数设计

地应力条件下水压爆破顶板裂纹扩展规律影响因素研究

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工程爆破 2023年第5期29卷 96-104页

作者：谢二伟杨永康孙得志太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原030024

为研究地应力条件下水压爆破顶板裂纹的扩展规律,利用LS-DYNA非线性动力有限元模拟软件,以铺龙湾煤矿10602沿空留巷切顶卸压为工程背景,分析了不同侧压力系数、不耦合系数及导向孔与爆破孔间距对水压爆破在外加导向孔条件下孔间裂纹扩... 详细信息

为研究地应力条件下水压爆破顶板裂纹的扩展规律,利用LS-DYNA非线性动力有限元模拟软件,以铺龙湾煤矿10602沿空留巷切顶卸压为工程背景,分析了不同侧压力系数、不耦合系数及导向孔与爆破孔间距对水压爆破在外加导向孔条件下孔间裂纹扩展及孔间峰值有效应力的影响,并进行现场验证。结果表明:在侧压力系数0.5~4.0范围内,随着侧压力系数的增大,孔间岩石的环向压应力逐渐小于连孔垂直方向的压应力,使得裂纹的扩展方向逐渐由连孔垂直方向过渡到连孔方向;随着不耦合系数的增大,孔间裂纹呈现先增多后减少的趋势,其中不耦合系数为2.5时,孔间裂纹最多,孔间峰值有效应力相比于其他情况高出1.16~1.45倍;当不耦合系数为2.5,侧压力系数分别为0.5、1.0、2.0、4.0时对应的最佳炮孔间距为500、600、700、700 mm。不耦合系数选取2.5、侧压力系数为2,炮孔间距为700 mm时的现场试验,顶板裂纹贯穿,液压支柱支护阻力降低20%左右,切顶效果良好。

关键词：水压爆破裂纹扩展有效应力侧压力系数不耦合系数孔间距

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非对称不耦合装药结构对预裂爆破效果的影响

爆破 2017年第3期34卷 25-30页

作者：李新平陈萍萍罗忆黄俊红焦海棠方延洪詹剑霞武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 武汉地震工程研究院武汉430071 中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司宜昌443002

为降低爆破开挖对保留区岩体的损伤,采用数值模拟的方法,研究不同装药结构对预裂爆破效果的影响,发现相比于中心单药卷和偏心双药卷,偏心单药卷装药结构下的预裂缝成型效果最佳,且其炮孔壁上的爆炸荷载在保留区一侧较小,在开挖区一侧较... 详细信息

为降低爆破开挖对保留区岩体的损伤,采用数值模拟的方法,研究不同装药结构对预裂爆破效果的影响,发现相比于中心单药卷和偏心双药卷,偏心单药卷装药结构下的预裂缝成型效果最佳,且其炮孔壁上的爆炸荷载在保留区一侧较小,在开挖区一侧较大,能在降低爆破开挖对保留区岩体损伤的同时将爆炸能量更多的作用于开挖区岩体。基于偏心单药卷装药结构,在综合考虑预裂缝成型效果和保留区岩体损伤程度的情况下,通过数值模拟的方法研究了爆破参数对预裂爆破效果的影响,结果表明:在不耦合系数为1.68,炮孔间距为70 cm的条件下,预裂爆破效果最佳。

关键词：预裂爆破装药结构不耦合系数炮孔间距数值模拟

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偏心不耦合装药爆破孔间距理论分析与计算

化工矿物与加工 2017年第1期46卷 33-37页

作者：李禹锡蒲传金李健钰冯阳阳李阳广东爆破工程有限公司西南科技大学环境与资源学院非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室

在传统光面爆破装药结构基础上,根据同心不耦合装药爆破参数,推导出不同位置周边孔(边墙孔、顶板孔)不同装药不耦合系数炮孔间距的计算公式,并将雷管与有机玻璃参数代入公式,以不耦合系数为变量计算得到不同炮孔的最大贯穿孔间距。对比... 详细信息

在传统光面爆破装药结构基础上,根据同心不耦合装药爆破参数,推导出不同位置周边孔(边墙孔、顶板孔)不同装药不耦合系数炮孔间距的计算公式,并将雷管与有机玻璃参数代入公式,以不耦合系数为变量计算得到不同炮孔的最大贯穿孔间距。对比同心不耦合装药得到的最大孔间距,得出:当边墙孔偏心不耦合系数大于2.06时,最大孔间距几乎保持不变,顶板孔偏心不耦合装药爆破能够产生明显的偏心效应。

关键词：周边孔爆破不耦合系数贯穿孔间距

空气间隙不耦合爆破法开采大规格块石方法研究

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同方期刊数据库

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施工技术 2015年第S2期44卷 807-810页

作者：张伟徐兆全中交四航局第二工程有限公司广东广州510300 华南理工大学广东广州510641

通过对两种径向和轴向空气间隙不耦合装药爆破法的分析,分别确定其包含空气间隙不耦合系数的岩石炮孔壁初始压力表达式;在压碎圈半径不大于炮孔半径,炮孔壁初始压力不大于极限动态抗压强度时,得出两种空气间隙不耦合系数满足的条件关系... 详细信息

通过对两种径向和轴向空气间隙不耦合装药爆破法的分析,分别确定其包含空气间隙不耦合系数的岩石炮孔壁初始压力表达式;在压碎圈半径不大于炮孔半径,炮孔壁初始压力不大于极限动态抗压强度时,得出两种空气间隙不耦合系数满足的条件关系。给定岩石、炸药和规格块石开采情况,计算得出两种装药方式最小不耦合系数,以及相应的单孔用药量、炮孔直径、最小抵抗线等参数。最后结合工程实例进一步优化爆破参数,得出轴向空气间隙不耦合爆破法在开采5t以上大规格块石方面最有优势,其开采率可达18%~19%。

关键词：空气间隙不耦合爆破大规格块石压碎圈不耦合系数

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预裂爆破在白马铁矿边坡靠帮中的应用

工程爆破 2019年第1期25卷 32-37页

作者：杨超攀钢矿业公司白马铁矿四川攀枝花617000

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔... 详细信息

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔装药结构不耦合系数、线装药密度等先进行理论计算,然后试验对比分析,确定针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,采用逐孔搭配导爆索排间分组联合起爆网路。这种大孔径深孔"预裂-缓冲"爆破方案在采场靠帮实践中取得明显成效,可为类似工程提供较好的参考价值。

关键词：预裂爆破边坡稳定性不耦合系数装药结构半壁孔