地下采场爆破炮孔堵塞效应及长度研究
发布时间：2021-12-24 02:17
为研究不同炮孔堵塞长度对采场爆破设计的影响,通过分析采场爆破炮孔堵塞效应,提出确定炮孔堵塞长度的条件;并对炮孔堵塞物的运动进行理论分析,结合所提出的条件推导出确定炮孔堵塞长度取值范围的函数模型,再将某工程实例相关参数代入函数模型,其中孔径120 mm,乳化炸药药条直径100 mm,采用连续装药,计算出孔底堵塞取值范围为lw=0.7～1.3 m,孔口堵塞取值范围为lh=0.9～1.6 m。同时利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立4种不同装药结构的双孔起爆模型对炮孔堵塞长度的装药方案进行对比分析,得到在一定堵塞长度范围内漏斗深度与堵塞长度成正比;并对关键位置上单元的有效应力峰值进行分析得到本文模拟条件下采场爆破最佳堵塞长度为孔口1.6 m,孔底1.1 m,与数值计算结果基本一致。
【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
爆破作用范围划分
采场爆破时，采场爆破时对岩石破坏起主要作用的等效球状药包所在位置如图2所示。顶部、底部自由面及崩矿自由面三者将形成一个拐角，除等效球状药包爆破作用以外还有其余药柱的爆破作用，爆炸产生的应力波会在该处发生复杂的反射叠加过程，最终使岩石被破坏[14]，同时，在顶、底部的非装药段还会形成爆破漏斗，爆破漏斗形成示意图如图3。根据利文斯顿爆破漏斗理论[15]，堵塞长度将影响药包埋深，进而影响产生的爆破漏斗的大小。堵塞长度减小时药包埋深变小，爆破漏斗也会变小;但当堵塞长度增加过长时，药包埋深虽增大，爆破漏斗却不一定会顺利形成。因此，采场爆破作业时若能选取合理的堵塞长度，就能够对岩石的破碎程度及爆破漏斗的形成效果产生促进作用。图3 底部爆破漏斗形成示意图
底部爆破漏斗形成示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]平行双自由面岩体爆破炮孔堵塞效应研究[J]. 王洋,史秀志,苟永刚,郭霆. 振动与冲击. 2016(15)
[2]水炮泥合理填塞长度的试验研究[J]. 李延龙,史秀志,刘博,赵建平. 爆破. 2015(02)
[3]深孔爆破一次成井炮孔合理堵塞长度[J]. 李启月,刘冰川,陈亮,李金跃. 科技导报. 2013(19)
[4]一次成井掏槽爆破炮孔合理封堵长度研究[J]. 李廷春,刘洪强. 中国矿业大学学报. 2012(03)
[5]单自由面爆破振动特征的炮孔堵塞长度效应[J]. 郝亚飞,李海波,刘恺德,杨风威,夏祥,邹飞,朱小明. 岩土力学. 2011(10)
[6]Experimental study on stemming effect in rock blasting[J]. Luo Yong~1,Qi Qi~2 (1.National Engineering Research Center for Coal Gas Control,Huainan Mining(Group) Co.,Ltd. Huainan,Anhui 232001,China;2.Department of Mechanical and Electric Engineering, Huainan Union University,Huainan,Anhui 232001,China). Engineering Sciences. 2010(04)
[7]炮孔堵塞长度的计算与实验研究[J]. 赵新涛,程贵海,冯国建. 力学季刊. 2010(02)
[8]隧洞光面爆破中炮孔堵塞长度的数值分析[J]. 罗伟,朱传云,祝启虎. 岩土力学. 2008(09)
[9]爆破漏斗理论探讨[J]. 金旭浩,卢文波. 岩土力学. 2002(S1)
[10]堵塞长度对台阶爆破作用影响的数值模拟[J]. 丁希平,王中黔,冯叔瑜. 煤炭学报. 2001(04)
本文编号：3549632
【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
爆破作用范围划分
采场爆破时，采场爆破时对岩石破坏起主要作用的等效球状药包所在位置如图2所示。顶部、底部自由面及崩矿自由面三者将形成一个拐角，除等效球状药包爆破作用以外还有其余药柱的爆破作用，爆炸产生的应力波会在该处发生复杂的反射叠加过程，最终使岩石被破坏[14]，同时，在顶、底部的非装药段还会形成爆破漏斗，爆破漏斗形成示意图如图3。根据利文斯顿爆破漏斗理论[15]，堵塞长度将影响药包埋深，进而影响产生的爆破漏斗的大小。堵塞长度减小时药包埋深变小，爆破漏斗也会变小;但当堵塞长度增加过长时，药包埋深虽增大，爆破漏斗却不一定会顺利形成。因此，采场爆破作业时若能选取合理的堵塞长度，就能够对岩石的破碎程度及爆破漏斗的形成效果产生促进作用。图3 底部爆破漏斗形成示意图
底部爆破漏斗形成示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]平行双自由面岩体爆破炮孔堵塞效应研究[J]. 王洋,史秀志,苟永刚,郭霆. 振动与冲击. 2016(15)
[2]水炮泥合理填塞长度的试验研究[J]. 李延龙,史秀志,刘博,赵建平. 爆破. 2015(02)
[3]深孔爆破一次成井炮孔合理堵塞长度[J]. 李启月,刘冰川,陈亮,李金跃. 科技导报. 2013(19)
[4]一次成井掏槽爆破炮孔合理封堵长度研究[J]. 李廷春,刘洪强. 中国矿业大学学报. 2012(03)
[5]单自由面爆破振动特征的炮孔堵塞长度效应[J]. 郝亚飞,李海波,刘恺德,杨风威,夏祥,邹飞,朱小明. 岩土力学. 2011(10)
[6]Experimental study on stemming effect in rock blasting[J]. Luo Yong~1,Qi Qi~2 (1.National Engineering Research Center for Coal Gas Control,Huainan Mining(Group) Co.,Ltd. Huainan,Anhui 232001,China;2.Department of Mechanical and Electric Engineering, Huainan Union University,Huainan,Anhui 232001,China). Engineering Sciences. 2010(04)
[7]炮孔堵塞长度的计算与实验研究[J]. 赵新涛,程贵海,冯国建. 力学季刊. 2010(02)
[8]隧洞光面爆破中炮孔堵塞长度的数值分析[J]. 罗伟,朱传云,祝启虎. 岩土力学. 2008(09)
[9]爆破漏斗理论探讨[J]. 金旭浩,卢文波. 岩土力学. 2002(S1)
[10]堵塞长度对台阶爆破作用影响的数值模拟[J]. 丁希平,王中黔,冯叔瑜. 煤炭学报. 2001(04)
本文编号：3549632
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