切缝药包光面爆破机理与应用研究

发布时间：2021-07-23 20:02

　　切缝药包光面爆破技术以其工艺简单、施工方便且效果优异的优势被广泛应用于工程爆破中。切缝药包光面爆破后,爆破轮廓面平整度高,岩石裂隙少,降低围岩在爆破中受到的损伤。围岩的稳定性得到保障,减少了施工事故的可能性。因此对切缝药包光面爆破进行研究,分析其破岩机理,具有极高应用价值。本文利用数值模拟技术针对切缝药包光面爆破进行研究。针对切缝药包控制爆破作用原理,分别建立切缝药包爆破与普通药包爆破数值计算模型,对比分析切缝药包与普通药包爆破后压力作用过程。证明切缝爆破阻碍爆破能量在非切缝方向扩散,从压力峰值和作用时间两方面改善爆破能量分布,影响爆破效果。针对切缝药包控制爆破损伤,证明切缝药包爆破中由于切缝管存在,产生两种力学效应;切缝方向压应力集中与非切缝方向压应力减小。在两种力学效应共同作用下,增大切缝方向爆破压力同时,减小非切缝方向爆破压力,改善爆破压力在炮孔中的分布,改善爆破效果。针对切缝管结构参数,切缝宽度并非越大越好,存在一个最优值,超过此值后,损伤控制效果反而下降。损伤控制效果随切缝管壁厚增大而增大。但壁厚增大存在极限值,壁厚在超过极限值后,损伤控制指数逐渐趋于一个定值,损伤控制效果的... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

切缝管形状示意图

西安建筑科技大学硕士学位论文8缝药包光面爆破进行工程试验研究，验证切缝药包光面爆破效果，并对爆破效果进行评定。1.3.2技术路线本文对切缝药包光面爆破进行研究，技术路线如图1.6所示。图1.6技术路线图

西安建筑科技大学硕士学位论文92切缝药包爆炸的数值模拟2.1爆炸作用理论爆炸是一种高速物理或化学变化，在这个变化的过程中，爆炸系统的内能瞬间释放出来，对外部介质做工，改变介质的状态。爆破作为一门工程技术，在工程领域有着广泛的应用，在基础建设，材料加工和地质勘探各方面都有着极为重要的作用，为社会发展做出极大贡献。图2.1爆炸做功示意图炸药爆炸是一个放热过程，并常伴有火光。在这个过程中，炸药内部能量瞬间释放。爆炸在瞬间完成说明爆炸过程的速度极高，作用时间极短而作用强度大。同时，伴随爆炸时的快速反应放热，爆炸产物中有大量气体产物形成。气体产物体积膨胀系数极大，与原本凝聚介质相比，气体产物爆炸做功能力更强。炸药爆炸实质就是利用气体介质的高压缩性能对外做工，进行能量转换，把爆炸释放出的热能转换为对周围物体所做的机械功，使周围物体发生破坏或强烈震动。炸药爆炸形成压力场，压力场以炸药为中心呈圆形分布。炸药破坏作用在各个方向上基本等同。然而在工程实际中，一些特殊情况下，爆破要求有所不同，需要对特定方向岩石产生大量破坏，故在爆破时，需改善爆破能量分布，使爆炸能量集中作用于特定方向上，避免爆破能量浪费，使爆破能量得到更好利用。

【参考文献】：
期刊论文
[1]含垂直层理介质在切缝药包爆破下裂纹扩展行为的试验研究[J]. 许鹏,陈程,郭洋,朱若愚,赵志伟,罗森林.  矿业科学学报. 2019(06)
[2]煤矿岩巷爆破掘进周边质量控制技术研究[J]. 弥壮壮,张向荣,李刚,陈帅志,赵志伟,康一强.  中国矿业. 2019(08)
[3]高放废物地质处置切缝药包定向爆破技术研究[J]. 满轲,刘晓丽,王驹,岳中文,王锡勇,许鹏.  工程力学. 2019(S1)
[4]切缝药包定向控制爆破的试验研究[J]. 杨仁树,左进京,杨国梁.  振动与冲击. 2018(24)
[5]切缝药包爆炸波效应实验和模拟研究[J]. 高祥涛,陈程.  工程爆破. 2018(03)
[6]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)
[7]装药结构对切缝药包爆破效果影响的研究[J]. 岳中文,张士春,邱鹏,李站飞,原凯.  振动与冲击. 2018(10)
[8]切缝药包爆炸作用机理数值模拟[J]. 申涛,罗宁,向俊庠,高祥涛.  爆炸与冲击. 2018(05)
[9]不同药量的切缝药包双孔爆破裂纹扩展规律试验[J]. 李清,于强,朱各勇,韦贵华,徐顺成.  岩石力学与工程学报. 2017(09)
[10]甘肃北山坑探设施光面爆破施工技术研究[J]. 满轲,王锡勇,陈亮,王驹,潘胜军.  金属矿山. 2017(05)

博士论文
[1]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

硕士论文
[1]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
[2]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



本文编号：3299944