隧道爆破炮孔堵塞作用机理及其试验研究

发布时间：2017-05-05 14:17

  本文关键词：隧道爆破炮孔堵塞作用机理及其试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：炮孔堵塞是隧道爆破施工中一个十分必要的环节,它可直接、显著地影响着爆破效果,无堵塞或堵塞质量不好则会导致爆生气体过早地冲出炮孔,不能充分发挥其破岩作用,且会在隧道内产生大量的有毒气体,危及作业人员的健康。本论文首先简要阐述了在隧道爆破掘进施工中,不堵塞炮孔所导致的危害,如极易产生爆破飞石、大块、高浓度粉尘等危害。接着由爆破破岩机理出发,深入探讨分析冲击波、应力波和爆生气体各自在爆破破岩过程中所发挥之作用,运用力学理论分析推导说明堵塞炮泥何以能够显著改善破岩效果。然后建模分析炮泥在孔内的运动规律,由时间相等和能量密度原理,分别导出在常规装药结构爆破中合理炮泥长度的计算公式,并将二者作对比研究。继常规装药结构爆破分析之后,又分别从爆炸压力、孔壁的初始压力、爆生气体的准静态应力场三个方面对比分析了水封爆破技术的优势,进而确定出最优的装药结构。随后在两则工程实例的现场试验中,分别对炮孔堵塞之必要性和水封爆破技术之优越性作出工程印证,可供其他隧道爆破工程参考借鉴。
【关键词】：炮孔堵塞 破岩机理 装药结构 水封爆破技术
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U455.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 炮孔堵塞研究现状10-11
• 1.2.1 炮孔堵塞作用机理研究现状10
• 1.2.2 炮孔堵塞长度研究现状10-11
• 1.3 研究内容和方法11-13
• 第二章 爆破破岩机理研究13-22
• 2.1 岩石爆破破碎机理13-15
• 2.2 岩石中的爆炸荷载及冲击波15-17
• 2.2.1 爆破作用施加于岩石的爆炸荷载15
• 2.2.2 岩石中的爆炸冲击波15-17
• 2.2.3 岩石中的爆炸应力波17
• 2.3 岩石爆破破碎裂隙区范围17-19
• 2.4 准静态应力场的作用区域19-21
• 2.4.1 准静态应力场的破岩机理19-20
• 2.4.2 静应力场的应力计算及其作用范围20-21
• 2.5 小结21-22
• 第三章 常规装药结构最优堵塞长度探讨22-39
• 3.1 炮泥在炮孔中的运动规律22-27
• 3.1.1 炮泥在运动过程中的加速度22-24
• 3.1.2 炮泥在运动过程中的速度24-27
• 3.2 最优堵塞长度探讨27-37
• 3.2.1 能量密度原理27-30
• 3.2.2 辅助孔的最优堵塞长度30-34
• 3.2.3 改进型的能量密度原理34-35
• 3.2.4 由时间相等原理推导最优堵塞长度35-36
• 3.2.5 掏槽孔的最优堵塞长度36-37
• 3.3 小结37-39
• 第四章 水封爆破原理及其优势39-54
• 4.1 水封爆破作用原理39-40
• 4.2 水封爆破装药结构40-43
• 4.3 在不同耦合介质中的爆炸压力43-47
• 4.3.1 空气不耦合装药时爆轰波的初始参数43-45
• 4.3.2 水不耦合装药时爆轰波的初始参数45-47
• 4.4 不同耦合介质爆破孔壁的初始压力47-49
• 4.4.1 以空气为不耦合介质时孔壁的初始压力47-48
• 4.4.2 以水为不耦合介质时孔壁的初始压力48-49
• 4.5 爆生气体准静态应力场对比49-52
• 4.5.1 以空气为不耦合介质时的准静态应力场49-50
• 4.5.2 以水为不耦合介质时的准静态应力场50-52
• 4.6 小结52-54
• 第五章 现场试验效果54-62
• 5.1 依托工程简介54-56
• 5.2 炮孔堵塞与否对比试验56-58
• 5.3 爆破效果分析58-59
• 5.4 巷道爆破试验59-60
• 5.5 重庆歌乐山隧道水封爆破试验60-61
• 5.6 小结61-62
• 结论与展望62-64
• 结论62-63
• 展望63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况69

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本文编号：346512