最小抵抗线与药包不同长径比对台阶爆破的影响

发布时间：2020-09-28 13:15

　　影响台阶爆破效果的因素有很多,比如最小抵抗线大小、药包不同长径比(药量),为了研究其对台阶爆破具体影响,通过相似理论建立台阶相似准则,制作素混凝土台阶模型进行爆破试验,结合高速摄影技术、振动测试技术和超动态应变测量技术进行了试验测量分析,结果如下:随着最小抵抗线的增大,爆堆总质量及最大块度呈现增大趋势;当药包长径比(药量)增加时,爆腔长度也增大,而爆腔直径不变均为炸药直径的4倍,爆堆整体质量、块度均匀性指数均出现先增加后减小趋势。利用高速摄影系统采集了爆破时台阶模型自由面完整的运动过程,描绘出不同时刻鼓包的轮廓曲线并且计算了自由面岩石运动速度。抵抗线增加后岩石运动速度会降低,抵抗线越大速度降低越缓慢,最终速度会趋近于零,模型装药中心点合速度与水平方向夹角也逐渐减小,抵抗线越大夹角减小越缓慢。随着装药长径比的增大,模型顶部速度增长幅度是逐渐减小,而药包中心在自由面投影位置的速度增长幅度是逐渐增加的。利用超动态应变系统对台阶模型自由面处的不同位置进行应变测试,获得了应变的传播规律。自由面上的峰值应变随到爆源距离的增大而减小,距离越近衰减的速度越快。在同样距离处,自由面的位置会改变应力的分布。在台阶模型上的振动测试反映出,与爆源距离相同时,抵抗线在一定范围内增加最大振动速度会随之先增加后减小。在每个药包不同长径比(药量)的模型中,三个方向上的最大振动速度为X(径向)Z(垂向)(切向),随着长径比(药量)的增加,三个方向的主振频率均出现了减小。通过LS-DYNA模拟软件建立不同最小抵抗线台阶爆破的模型,进行数值计算后发现自由面的速度、应变与试验实测结果的规律一致。
【学位单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB41
【部分图文】：

示意图,装药,示意图,石膏

一小部分销毁，试验中使用后续力分布更均匀、爆生气体在炮采用反向装药方式起爆，如图 3的因素有很多，炮孔填塞质量是天矿山现场试验也验证了填塞材[41]。炸药爆炸后产生的冲击波首小于岩石，这就会使大量能量爆破飞石。好的填塞效果能在惯在炮孔内的作用时间，也使炸药石破碎[42]。量小，若填塞不当也将会极大的材料为石膏、胶水。石膏有凝固速凝固并且体积变大后更加牢固

示意图,模型,示意图,炮孔

的好坏直接影响试验的最终效果，在制作模型时，例，边界效应对试验结果的影响显得更为凸出。模成本，而模型太小会影响试验效果。为了在达到良，炮孔中心到其它边界的距离应大于 2 倍最小抵抗验的安全进行，在安宁化工厂偏僻的空地制作长混凝土立方体，如图 3.2 所示。因矿山采用排间不形成三个自由面），所以在模型中也为三自由面爆面不同的位置预留炮孔。取合适长度的直径 10mm上一层润滑油，然后竖直插入炮孔位置，炮孔需一成炮孔扩大和歪斜。模型浇筑完等水泥砂浆开始初动钢筋（注意保持钢筋竖直），以后每天转动一次泥砂浆完全固化后拔出钢筋即为所需要的炮孔。，总共制作 5 个模型试件。

过程图,模型制作,过程

图 3.3 模型制作过程图 3.4 制作好模型特别需要注意：在转动钢筋过程中一定得保持钢筋竖直，从而避免炮孔的扩大和歪斜影响到装药不耦合系数；为了把模型控制在一个理想的初凝时间内（2~45min），可根据需要适当加入一些缓凝剂。避免浇筑时间太久而水泥砂浆分层每次搅拌适当方量的混凝土砂浆刚好浇筑完一个模型。为了确保每个模型的岩石力学参数相同，在浇筑每一个模型的同时，还需要用该模型水泥砂浆依次浇入尺寸为 100mm×100mm×100mm 的标准试件模具内。水泥的凝固需要水的参与，在前期浇筑好台阶模型之后，每隔一天进行浇水养护，养护完成后标准试件进行脱模，在与台阶模型在相同自然环境下继续养护等到模型最终凝固后取出可拆卸模板进行爆破试验，试验整个试验过程中模型共养护了 54 天（2017 年 8 月 3 日～2017 年 9 月 27 日）。3.2.3 模型物理力学性能测试模型的物理性质直接影响着爆破后的结果，虽然在模型浇筑过程中尽量做到

【参考文献】