露天大直径深孔爆破块度控制的数值模拟研究
发布时间：2021-11-06 08:35
随着我国经济建设的不断发展,爆破技术已经应用于国民生产的各个领域,其中露天爆破由于其爆破环境相对较为安全,并且一次性爆破开采产量大,被广泛用于煤矿、岩石矿山的开采,以及各种场平建设中。一般,露天爆破都通过采用增大炮孔直径,即采用大直径孔的爆破方法,来提高开采效率。增大了炮孔直径,所配置网参数也就必须相应增大,这就造成了爆破后岩石的爆破块度大、大块率高的问题。因此如何降低岩石的爆破块度是目前露天爆破急需解决的一个问题。岩石爆破块度,是一定炸药在岩石中安置状态的爆炸结果。炸药量不同、安置状态不同,所对应的爆破块度不同。要获得满足工程需求的爆破块度,主要取决于合理的爆破参数和装药结构。露天深孔爆破爆破参数确定后,一般认为再配置采用空气间隔装药,是改善爆破效果、减小爆破块度的有效方法。在采用空气间隔装药时,将空气间隔层设置在炮孔中部居多。此时,对于空气间隔层占炮孔空间之比多少为宜?炮孔装药分成了上下两部分,上下装药应何比例分配?这些都没有明确的和推理定量的回答,而这实际上是空气间隔装药能否改善爆破效果、减小爆破块度的重要因素。本文通过理论分析中部轴向不耦合间隔装药条件下,空气间隔占比变化和上下...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 孔网参数对爆破块度的影响
1.2.1.1 最小抵抗线的影响
1.2.1.2 堵塞长度的影响
1.2.2 起爆方式对爆破块度的影响
1.2.3 数值模拟在块度控制方面的应用
1.2.4 装药结构对爆破块度的影响
1.3 存在问题与不足
1.4 研究内容与研究方法
1.4.1 研究内容与方法
1.4.2 实施方案
第2章 岩石爆破理论研究
2.1 岩石爆破破坏基本理论
2.1.1 岩石爆破破岩过程
2.1.2 爆破破岩基本理论
2.1.3 岩石爆破理论模型
2.2 空气间隔装药破岩机理
2.2.1 空气间隔装药结构
2.2.2 中部轴向不耦合空气间隔装药破岩作用的力学模型
2.2.3 中部轴向不耦合空气间隔作用机理
2.2.3.1 空气间隔占比变化分析
2.2.3.2 上下装药分配的理论分析
2.2.4 底部与顶部空气间隔装药特点
2.3 本章小结
第3章 露天深孔空气间隔装药爆破的数值模拟研究
3.1 应用ANSYS/LS-DYNA分析爆炸问题概述
3.2 计算模型的建立
3.3 材料模型
3.3.1 炸药材料模型
3.3.2 空气材料模型
3.3.3 岩石材料模型
3.3.4 堵塞材料模型
3.4 模拟结果分析
3.4.1 连续装药(无空气间隔)炮孔有效应力值分析
3.4.2 空气间隔占比相同炮孔应力波作用分析
3.4.3 上下装药比例相同炮孔应力波作用分析
3.4.4 空气间隔装药爆破沿炮孔长度的应力分析
3.5 本章小结
第4章 数值模拟结果的一般性验证
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]炮孔密集系数对破碎效果的影响[J]. 张耿城,贾建军,乔继延,冯春,郭汝坤,李世海. 金属矿山. 2018(11)
[2]降低露天采矿台阶爆破大块率的几种方法[J]. 刘曦,苏雨生. 居舍. 2018(23)
[3]露天采石场中深孔爆破布孔方式优选[J]. 刘祖平,胡世士,魏巍. 现代矿业. 2018(07)
[4]浅析露天煤矿深孔爆破影响大块率的因素[J]. 葛守博. 建材与装饰. 2018(31)
[5]基于数值模拟的炸药JWL方程参数可靠性研究[J]. 陈传进,夏方顺,徐家俊. 华北科技学院学报. 2018(02)
[6]金鼎钨钼矿露天台阶深孔爆破参数优化[J]. 陈清运,余少平,彭静波,郑祖静,徐正碧,张惠君,黄贞林. 爆破. 2018(01)
[7]某露天采场深孔台阶爆破空气间隔装药的应用[J]. 王凯,张智宇,高腾飞. 爆破. 2018(01)
[8]轴向不耦合装药爆破应用研究[J]. 唐明渊,康强,余红兵. 采矿技术. 2017(04)
[9]最小抵抗线对深孔岩石爆破块度的影响[J]. 周游,陈作彬,王静,谢兴博,温尊礼. 工程爆破. 2016(06)
[10]不同位置空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究[J]. 明悦,胡浩川,周建敏. 采矿技术. 2016(05)
硕士论文
[1]露天矿山空气间隔装药结构研究[D]. 高腾飞.昆明理工大学 2016
[2]台阶爆破块度分布测定及其优化研究[D]. 黄志辉.华侨大学 2005
本文编号：3479509
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 孔网参数对爆破块度的影响
1.2.1.1 最小抵抗线的影响
1.2.1.2 堵塞长度的影响
1.2.2 起爆方式对爆破块度的影响
1.2.3 数值模拟在块度控制方面的应用
1.2.4 装药结构对爆破块度的影响
1.3 存在问题与不足
1.4 研究内容与研究方法
1.4.1 研究内容与方法
1.4.2 实施方案
第2章 岩石爆破理论研究
2.1 岩石爆破破坏基本理论
2.1.1 岩石爆破破岩过程
2.1.2 爆破破岩基本理论
2.1.3 岩石爆破理论模型
2.2 空气间隔装药破岩机理
2.2.1 空气间隔装药结构
2.2.2 中部轴向不耦合空气间隔装药破岩作用的力学模型
2.2.3 中部轴向不耦合空气间隔作用机理
2.2.3.1 空气间隔占比变化分析
2.2.3.2 上下装药分配的理论分析
2.2.4 底部与顶部空气间隔装药特点
2.3 本章小结
第3章 露天深孔空气间隔装药爆破的数值模拟研究
3.1 应用ANSYS/LS-DYNA分析爆炸问题概述
3.2 计算模型的建立
3.3 材料模型
3.3.1 炸药材料模型
3.3.2 空气材料模型
3.3.3 岩石材料模型
3.3.4 堵塞材料模型
3.4 模拟结果分析
3.4.1 连续装药(无空气间隔)炮孔有效应力值分析
3.4.2 空气间隔占比相同炮孔应力波作用分析
3.4.3 上下装药比例相同炮孔应力波作用分析
3.4.4 空气间隔装药爆破沿炮孔长度的应力分析
3.5 本章小结
第4章 数值模拟结果的一般性验证
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]炮孔密集系数对破碎效果的影响[J]. 张耿城,贾建军,乔继延,冯春,郭汝坤,李世海. 金属矿山. 2018(11)
[2]降低露天采矿台阶爆破大块率的几种方法[J]. 刘曦,苏雨生. 居舍. 2018(23)
[3]露天采石场中深孔爆破布孔方式优选[J]. 刘祖平,胡世士,魏巍. 现代矿业. 2018(07)
[4]浅析露天煤矿深孔爆破影响大块率的因素[J]. 葛守博. 建材与装饰. 2018(31)
[5]基于数值模拟的炸药JWL方程参数可靠性研究[J]. 陈传进,夏方顺,徐家俊. 华北科技学院学报. 2018(02)
[6]金鼎钨钼矿露天台阶深孔爆破参数优化[J]. 陈清运,余少平,彭静波,郑祖静,徐正碧,张惠君,黄贞林. 爆破. 2018(01)
[7]某露天采场深孔台阶爆破空气间隔装药的应用[J]. 王凯,张智宇,高腾飞. 爆破. 2018(01)
[8]轴向不耦合装药爆破应用研究[J]. 唐明渊,康强,余红兵. 采矿技术. 2017(04)
[9]最小抵抗线对深孔岩石爆破块度的影响[J]. 周游,陈作彬,王静,谢兴博,温尊礼. 工程爆破. 2016(06)
[10]不同位置空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究[J]. 明悦,胡浩川,周建敏. 采矿技术. 2016(05)
硕士论文
[1]露天矿山空气间隔装药结构研究[D]. 高腾飞.昆明理工大学 2016
[2]台阶爆破块度分布测定及其优化研究[D]. 黄志辉.华侨大学 2005
本文编号：3479509
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