岩石中相邻炮孔爆破裂缝演化研究

发布时间：2017-10-04 00:34

  本文关键词：岩石中相邻炮孔爆破裂缝演化研究

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【摘要】：本文在充分认识岩石爆破破岩理论的基础上,借助数值模拟技术,展现周边爆破中相邻炮孔爆破裂缝扩展与贯通的演化过程,进而分析相关因素对爆破效果的影响规律。研究对完善光面爆破技术理论体系具有重要的理论意义。具体研究内容及结论如下:(1)从岩石爆破理论出发,对岩石爆破成缝机理、无限岩石中炸药的爆炸作用以及爆炸应力波和爆生气体对岩石的破坏机理进行研究,并运用数值模拟技术,实现对岩石爆破破坏过程的演化分析。(2)研究不同炮孔间距条件下相邻炮孔爆破效果,结合理论分析和数值模拟,得到了使相邻炮孔爆破孔间裂缝贯通时的合理炮孔间距,取得结论与前人的理论结果相一致。(3)基于不耦合装药爆破作用机理,对径向不耦合系数计算进行了研究,结果表明,当采用适当的径向不耦合系数时,可有效促进孔间裂缝的贯通,并减少炮孔周边其他方向裂缝的发展。(4)对不同起爆时差条件下的相邻炮孔爆破效果的研究证明,尽量减小起爆时差可以有效地提高光面爆破的成缝质量,避免周边眼爆破出现超欠挖现象,从而改善光面爆破效果。(5)对设置空孔的相邻炮孔爆破效果做出研究,结果表明,设置空孔能够有效引导炮孔径向裂缝的扩展和贯通,从而改善光面爆破效果。
【关键词】：岩石爆破 光面爆破 爆破参数 裂缝扩展 数值模拟
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU45;TU751.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 选题背景及研究意义8-9
• 1.2 本课题国内外的研究动态9-11
• 1.2.1 岩石爆破理论研究现状综述9-10
• 1.2.2 岩石中相邻炮孔爆破裂缝扩展机理研究现状10-11
• 1.3 本课题的研究内容与拟采取研究方案及技术路线11-14
• 1.3.1 本课题研究内容11-12
• 1.3.2 本课题研究方案12-14
• 2 岩石爆破理论研究14-25
• 2.1 岩石爆破成缝理论14-15
• 2.2 无限岩石中炸药的爆炸作用15-18
• 2.3 岩石中的爆炸应力波18-23
• 2.3.1 岩石中爆炸应力波的传播与衰减规律18-19
• 2.3.2 岩石中爆炸应力波的叠加作用19
• 2.3.3 岩石中应力波的反射拉伸破坏作用19-23
• 2.4 岩石中的爆生气体应力场23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 岩石爆破数值模拟研究25-38
• 3.1 显式动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA数值方法简介25
• 3.2 ANSYS/LS-DYNA显示动力计算理论基础25-30
• 3.3 ANSYS/LS-DYNA程序算法的选取30-32
• 3.4 ANSYS/LS-DYNA材料本构模型及参数选取32-34
• 3.5 爆破裂缝演化的数值模拟研究34-37
• 3.5.1 计算模型34-35
• 3.5.2 计算结果及分析35-37
• 3.6 本章小结37-38
• 4 岩石爆破参数对孔间裂缝扩展的影响规律研究38-61
• 4.1 炮孔间距对爆破裂缝扩展的影响规律研究38-46
• 4.1.1 相邻炮孔合理间距计算38-40
• 4.1.2 计算模型40-41
• 4.1.3 计算结果及分析41-46
• 4.2 径向不耦合系数对爆破裂缝扩展的影响规律研究46-55
• 4.2.1 径向不耦合系数对爆破影响分析46-48
• 4.2.2 计算模型48-49
• 4.2.3 计算结果及分析49-55
• 4.3 起爆时差对爆破裂缝扩展的影响规律研究55-60
• 4.3.1 计算模型55-56
• 4.3.2 计算结果及分析56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 5 空孔对爆破裂缝扩展的影响规律研究61-67
• 5.1 空孔对相邻炮孔爆破影响的分析61-62
• 5.2 空孔对爆破裂缝扩展影响的数值模拟研究62-66
• 5.2.1 计算模型62-63
• 5.2.2 计算结果及分析63-66
• 5.3 本章小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附录73

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本文编号：967668