切缝药包岩石定向断裂控制爆破机理研究
发布时间：2021-03-10 05:49
定向断裂控制爆破技术如今已广泛应用于深部岩土工程、地下硐室工程、隧道工程、公路和铁路路堑开挖工程以及矿山开采、贵重石材开采等涉及工程爆破的领域,并进一步推动我国精细爆破理念的推广与应用。切缝药包岩石定向断裂控制爆破技术以其工艺简单、施工方便且效果优异的优势得到了广泛的应用。为了更好地应用切缝药包爆破技术,弄清切缝药包岩石定向断裂控制爆破机理,本文在详细综述了各类定向断裂控制爆破技术,同时在介绍了爆炸冲击现象数值模拟技术的基础上,通过理论分析、试验研究与数值模拟相结合的研究方法对切缝药包爆炸作用机理、切缝药包岩石定向控制爆破机理,以及切缝药包在工程爆破中的应用与优化问题进行了系统的科学研究。主要研究工作如下:（1）切缝药包的实质是在具有一定密度和强度的圆管轴向切缝或打孔,并通过切缝（孔）形状、数量或角度的不同来控制爆炸应力场的分布以及爆生气体对介质的准静态作用与尖劈作用,最终达到定向控制爆破的目的。因此切缝药包定向控制爆破效果显著的根本原因是切缝管对爆炸能量的有效分配。本文基于双缝/耦合切缝药包爆轰行为高速纹影试验结果,建立“炸药-切缝管-空气”模型,采用理论分析与数值模拟方法研究了其爆...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
切槽（孔）定向爆破法
Figure 1-1 Directional blasting method of cutting grooves a在地下工程施工中，传统的光面、预裂爆破方法，一般采不耦合装药方式或空气间隔装药结构，并采用多打孔少装药的力波对炮孔壁近区的压碎，但是在实际使用该爆破技术时往往同时，炮孔壁其他方向会产生随机的裂纹，造成预留岩体壁面的尤其在岩体结构复杂时很难实现其预期的效果。此外，在施工较大，使得施工周期长、难度大。俞杨明等[9]指出，在实际应一般依靠经验来确定，在参数不经优化的情况下，爆破产生的振还会造成对井下巷道围岩不可逆转的损伤。(a)聚能药包 (b) 聚能药包 (c) 条形药包
应用于实际工程领域。定向断裂控制爆破通过一些特殊的爆破工艺合理发挥炮孔壁局部应力集中效应、爆炸聚能效应或爆炸冲击波效部应力集中来控制预定区域内径向裂纹的产生、扩展以及最终断裂证开挖岩体充分断裂，同时最大限度避免炮孔壁其它部位产生径向使装药的大部分能量集中作用于预先设定断裂的岩体，欲保留岩体耗很少，其内部的损伤或破坏程度一定会大大降低，提高炸药的能保被保护岩体受到最小的破坏。岩石定向断裂控制爆破技术，已被家学者普遍接受和了解，并广泛应用于地下工程、贵重石材开采(a) 线性聚能罩 (b) 偏心聚能罩 (c) 双面线性聚能罩
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双向聚能拉张爆破理论的巷道顶板定向预裂[J]. 何满潮,郭鹏飞,张晓虎,王炯. 爆炸与冲击. 2018(04)
[2]缓冲层介质对切缝药包爆破断裂力学行为的影响[J]. 张士春,岳中文,邱鹏,宋耀,原凯. 科学技术与工程. 2018(11)
[3]煤层深孔聚能爆破控制孔作用机制研究[J]. 郭德勇,赵杰超,张超,朱同功. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[4]混凝土爆破损伤的SPH-FEM耦合法数值模拟[J]. 王志亮,毕程程,李鸿儒. 爆炸与冲击. 2018(06)
[5]切缝药包聚能控制爆破在立井硬岩快掘中的应用研究[J]. 杨仁树,付晓强,王盛霖,杨立云,李炜煜. 煤炭工程. 2017(02)
[6]不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究[J]. 张凤鹏,彭建宇,范光华,李邵军,李元辉. 岩土力学. 2016(07)
[7]不同地应力条件下切缝药包爆破的数值模拟[J]. 魏晨慧,朱万成,白羽,牛雷雷. 爆炸与冲击. 2016(02)
[8]柱状装药炮孔壁初始压力数值模拟及误差分析[J]. 余德运,刘殿书,李洪超,何成龙. 爆破. 2015(04)
[9]单-双孔爆炸荷载作用下应变测试试验[J]. 杨仁树,曹文俊,陈程,高祥涛. 中国煤炭. 2015(10)
[10]不同结构切缝药包爆炸效应试验研究[J]. 杨仁树,曹文俊,高祥涛. 中国煤炭. 2015(09)
博士论文
[1]低温作用下岩石动态力学性能试验研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]爆炸的动静作用破岩与动态裂纹扩展机理研究[D]. 王雁冰.中国矿业大学(北京) 2016
[3]地应力影响下岩石爆破损伤模型及其数值试验[D]. 白羽.东北大学 2014
[4]切缝药包爆轰冲击动力学行为研究[D]. 高祥涛.中国矿业大学（北京） 2013
[5]切缝药包定向断裂爆破机理与应用研究[D]. 姜琳琳.中国矿业大学（北京） 2010
[6]水下爆炸气泡三维动态特性研究[D]. 张阿漫.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]基于SPH爆破漏斗体积及抛掷速度数值模拟研究[D]. 王凯.昆明理工大学 2018
[2]聚焦纹影系统设计及在风洞中的应用[D]. 袁强.浙江大学 2017
[3]沿空留巷顶板预裂爆破机理研究[D]. 贺纯纯.中国矿业大学 2016
[4]岩石定向爆破数值模拟及装药优化[D]. 闫明辉.沈阳理工大学 2014
[5]高应力岩体爆破作用效果的数值模拟[D]. 李莹.东北大学 2013
[6]两孔同时起爆时岩石爆破裂纹区贯通的数值模拟[D]. 梁颖毅.东北大学 2011
[7]炸药爆炸产物JWL状态方程参数数值计算[D]. 王辉.西安工业大学 2011
[8]火药与炸药协同爆破的初步研究[D]. 杨敏会.安徽理工大学 2010
本文编号：3074159
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
切槽（孔）定向爆破法
Figure 1-1 Directional blasting method of cutting grooves a在地下工程施工中，传统的光面、预裂爆破方法，一般采不耦合装药方式或空气间隔装药结构，并采用多打孔少装药的力波对炮孔壁近区的压碎，但是在实际使用该爆破技术时往往同时，炮孔壁其他方向会产生随机的裂纹，造成预留岩体壁面的尤其在岩体结构复杂时很难实现其预期的效果。此外，在施工较大，使得施工周期长、难度大。俞杨明等[9]指出，在实际应一般依靠经验来确定，在参数不经优化的情况下，爆破产生的振还会造成对井下巷道围岩不可逆转的损伤。(a)聚能药包 (b) 聚能药包 (c) 条形药包
应用于实际工程领域。定向断裂控制爆破通过一些特殊的爆破工艺合理发挥炮孔壁局部应力集中效应、爆炸聚能效应或爆炸冲击波效部应力集中来控制预定区域内径向裂纹的产生、扩展以及最终断裂证开挖岩体充分断裂，同时最大限度避免炮孔壁其它部位产生径向使装药的大部分能量集中作用于预先设定断裂的岩体，欲保留岩体耗很少，其内部的损伤或破坏程度一定会大大降低，提高炸药的能保被保护岩体受到最小的破坏。岩石定向断裂控制爆破技术，已被家学者普遍接受和了解，并广泛应用于地下工程、贵重石材开采(a) 线性聚能罩 (b) 偏心聚能罩 (c) 双面线性聚能罩
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双向聚能拉张爆破理论的巷道顶板定向预裂[J]. 何满潮,郭鹏飞,张晓虎,王炯. 爆炸与冲击. 2018(04)
[2]缓冲层介质对切缝药包爆破断裂力学行为的影响[J]. 张士春,岳中文,邱鹏,宋耀,原凯. 科学技术与工程. 2018(11)
[3]煤层深孔聚能爆破控制孔作用机制研究[J]. 郭德勇,赵杰超,张超,朱同功. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[4]混凝土爆破损伤的SPH-FEM耦合法数值模拟[J]. 王志亮,毕程程,李鸿儒. 爆炸与冲击. 2018(06)
[5]切缝药包聚能控制爆破在立井硬岩快掘中的应用研究[J]. 杨仁树,付晓强,王盛霖,杨立云,李炜煜. 煤炭工程. 2017(02)
[6]不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究[J]. 张凤鹏,彭建宇,范光华,李邵军,李元辉. 岩土力学. 2016(07)
[7]不同地应力条件下切缝药包爆破的数值模拟[J]. 魏晨慧,朱万成,白羽,牛雷雷. 爆炸与冲击. 2016(02)
[8]柱状装药炮孔壁初始压力数值模拟及误差分析[J]. 余德运,刘殿书,李洪超,何成龙. 爆破. 2015(04)
[9]单-双孔爆炸荷载作用下应变测试试验[J]. 杨仁树,曹文俊,陈程,高祥涛. 中国煤炭. 2015(10)
[10]不同结构切缝药包爆炸效应试验研究[J]. 杨仁树,曹文俊,高祥涛. 中国煤炭. 2015(09)
博士论文
[1]低温作用下岩石动态力学性能试验研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]爆炸的动静作用破岩与动态裂纹扩展机理研究[D]. 王雁冰.中国矿业大学(北京) 2016
[3]地应力影响下岩石爆破损伤模型及其数值试验[D]. 白羽.东北大学 2014
[4]切缝药包爆轰冲击动力学行为研究[D]. 高祥涛.中国矿业大学（北京） 2013
[5]切缝药包定向断裂爆破机理与应用研究[D]. 姜琳琳.中国矿业大学（北京） 2010
[6]水下爆炸气泡三维动态特性研究[D]. 张阿漫.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]基于SPH爆破漏斗体积及抛掷速度数值模拟研究[D]. 王凯.昆明理工大学 2018
[2]聚焦纹影系统设计及在风洞中的应用[D]. 袁强.浙江大学 2017
[3]沿空留巷顶板预裂爆破机理研究[D]. 贺纯纯.中国矿业大学 2016
[4]岩石定向爆破数值模拟及装药优化[D]. 闫明辉.沈阳理工大学 2014
[5]高应力岩体爆破作用效果的数值模拟[D]. 李莹.东北大学 2013
[6]两孔同时起爆时岩石爆破裂纹区贯通的数值模拟[D]. 梁颖毅.东北大学 2011
[7]炸药爆炸产物JWL状态方程参数数值计算[D]. 王辉.西安工业大学 2011
[8]火药与炸药协同爆破的初步研究[D]. 杨敏会.安徽理工大学 2010
本文编号：3074159
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