高台阶抛掷爆破相似模型试验研究

发布时间：2017-09-04 19:23

  本文关键词：高台阶抛掷爆破相似模型试验研究

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【摘要】：为了研究爆破参数的改变对高台阶抛掷爆破效果的影响规律及抛掷爆破作用下台阶坡面速度分布规律,以相似理论为基础,利用量纲分析方法推导得出了台阶模型试验应遵循的相似准则,在试验场采用一定配比的水泥砂浆台阶模型进行了单排三孔爆破试验,分别研究了炸药单耗q、最小抵抗线W和炮孔倾斜角度β对抛掷效果的影响规律,统计了爆破后的松散系数ζ、最远抛掷距离L_m和有效抛掷率E_p等,同时利用高速摄影系统重点对模型爆破试验过程中的台阶坡面进行了观测,获得了爆破鼓包运动轮廓和鼓包表面中心运动速度规律,并分析了台阶坡面不同追踪点的速度变化规律。模型试验研究表明,最远抛掷距离和有效抛掷率随炸药单耗的增大而增大,且增大的趋势逐渐变缓,随炮孔倾斜角度(65°≤β≤85°)的增大而减小,且减小的趋势逐渐变快,有效抛掷率随最小抵抗线的增大有先增长再下降的趋势,对于原型来说,首排炮孔的炸药单耗(按ANFO计)在1.00-1.20 kg/m3是合适的,最优W在7.5m左右,β取65～75°为宜。高速摄影观测结果表明,高台阶抛掷爆破作用下,鼓包表面中心位置运动速度呈现出“加速-匀速(较阶段Ⅰ速度有所降低)-二次加速-减速”的特征,抛体弹道飞行初速度可按照v_0=f(QL,W)=λ(Q_L~(1/2)/W)xW~2计算, 抛射角可按照计算,在本文设计爆破方案下,原型中抛体的最远抛距Lmax为118m,最大抛掷速度Vmax为27.522m/s,爆破个别飞散物对设备或建(构)筑物的安全允许距离可取121.54～153.50m,试验结果可为高台阶抛掷爆破设计和效果预测提供理论依据和指导。
【关键词】：高台阶抛掷爆破 相似模型试验 高速摄影 预测模型
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD235.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题的背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 高台阶抛掷爆破的研究现状10-11
• 1.2.2 模型试验及高速摄影测量技术的研究现状11-13
• 1.3 研究内容13
• 1.4 研究方法及技术路线13-15
• 1.4.1 研究方法13-14
• 1.4.2 技术路线14-15
• 第二章 模型试验相似准则及相似材料配比研究15-25
• 2.1 模型试验相似准则推导15-22
• 2.1.1 相似理论15-17
• 2.1.1.1 相似第一定理15
• 2.1.1.2 相似第二定理15-16
• 2.1.1.3 相似第三定理16-17
• 2.1.2 模型试验相似准则推导17-19
• 2.1.2.1 台阶抛掷爆破的单值条件17
• 2.1.2.2 台阶爆破相似准则的推导17-19
• 2.1.3 模型试验相似常数的选取19-21
• 2.1.4 模型试验的畸变21-22
• 2.2 黑岱沟露天煤矿相似材料配比研究22-23
• 2.2.1 原型岩体岩性特征分析22-23
• 2.2.2 相似材料配比研究23
• 2.3 本章小结23-25
• 第三章 高台阶抛掷爆破模型试验25-54
• 3.1 黑岱沟露天矿高台阶抛掷爆破技术应用现状25-29
• 3.1.1 黑岱沟露天矿基本概况25-27
• 3.1.1.1 黑岱沟露天矿地质条件及开采工艺25-26
• 3.1.1.2 模拟岩体的物理力学性质26-27
• 3.1.2 黑岱沟露天矿抛掷爆破技术27-29
• 3.2 高台阶抛掷爆破设计理论29-34
• 3.2.1 抛掷爆破机理29-30
• 3.2.2 影响抛掷效果的因素30-34
• 3.3 高台阶相似模型试验34-52
• 3.3.1 相似模型试验方案设计34-39
• 3.3.1.1 主要爆破参数设计34-35
• 3.3.1.2 追踪点制作35-36
• 3.3.1.3 模具制作36-37
• 3.3.1.4 水泥砂浆模型的浇筑37-38
• 3.3.1.5 试验现场布置38-39
• 3.3.2 标准试件的物理力学性能测试39-40
• 3.3.3 炸药单耗对抛掷效果的影响规律研究40-43
• 3.3.4 最小抵抗线对抛掷效果的影响规律研究43-47
• 3.3.5 炮孔倾斜角度对抛掷效果的影响规律研究47-50
• 3.3.6 相似模型试验结果分析50-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 高台阶抛掷爆破模型试验的高速摄影研究54-74
• 4.1 高速摄影技术的基本原理54-59
• 4.1.1 高速摄影技术概述54-55
• 4.1.2 高速摄影系统的组成及原理55-56
• 4.1.3 高速摄影系统的基本参数56-59
• 4.2 抛掷爆破模型试验中的高速摄影观测方案59-62
• 4.2.1 台阶抛掷爆破过程特征量预估59-61
• 4.2.2 台阶模型试验高速摄影方案61-62
• 4.3 模型试验中的高速摄影观测62-71
• 4.3.1 台阶抛掷爆破过程分析63-64
• 4.3.2 台阶抛掷爆破鼓包运动分析64-69
• 4.3.2.1 鼓包运动轮廓线分析64-67
• 4.3.2.2 鼓包运动过程分析67-69
• 4.3.3 台阶坡面抛掷速度模型分析69-71
• 4.4 高速摄影结果对原型的预测71-72
• 4.4.1 爆破结果预测71-72
• 4.4.2 爆破安全距离校核72
• 4.5 本章小结72-74
• 第五章 结论与展望74-77
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 附录81

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8 陈正衡;;确定矿山深孔抛掷爆破参数的简易方法[J];爆破器材;1983年03期

9 李克民;张幼蒂;傅洪贤;;露天煤矿抛掷爆破参数分析[J];采矿与安全工程学报;2006年04期

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6 ;抛掷爆破—吊斗铲倒堆剥离技术在大型露天矿的应用[A];中国大型现代化煤矿建设——全国大型煤矿建设现场会暨推进煤炭生产规模化现代化发展论坛资料汇编[C];2009年

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本文编号：793375