期刊,爆破 2024年卷4期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

爆破

主　　编：梁开水

出版周期：季刊

国际刊号：1001-487X

电子邮箱：chinablasting@sina.com

电　　话：027-87654177

邮政编码：430070

地　　址：武汉市理工大学马房山校区西院

爆破/Journal BlastingCSCD北大核心CSTPCD

正式出版

收录年代

超深竖井围岩体爆破模拟材料选择试验研究

杨小林徐杰褚怀保孙博...

1-7页

查看更多>>摘要：研发超深竖井围岩的爆破相似模拟材料并开展物理模型试验,是研究爆破作用下超深竖井围岩的动力响应规律的基础.论文以三山岛金矿西岭副井下二长花岗岩为模拟对象配制花岗岩相似材料,选取铁矿粉、重晶石粉为细骨料,石英砂为粗骨料,松香酒精溶液为黏结材料,石膏为调节材料,采用正交设计法配比模拟材料,测定了不同配比相似材料的力学参数,并进行了各影响因素的敏感性分析和模拟材料的试爆试验.结果表明:基于试件密度、单轴抗压强度和弹性模量,选定的配比方案能够满足室内爆破模型试验的要求;细骨料占总骨料比对模拟材料的密度有较显著影响;粘结剂浓度对模拟材料的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和粘聚力均有较显著影响;石膏占比对模拟材料的内摩擦角有较显著影响;高围压作用下模型试块内的应变峰值数值整体较大,并且随着距离的增加,应变峰值的衰减速度逐渐降低.

关键词：

超深竖井爆破相似材料正交设计力学性能敏感性分析

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维普
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力-热耦合作用下煤岩动力学特性和破碎机理研究

李鹏龙罗宁索云琛柴亚博...

8-17,60页

查看更多>>摘要：为了安全高效地进军深部煤炭资源开采,开展深地"三高一扰动"环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究,采用自主改进的ø50 mm高温同步分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对25～200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究,并改进ZWT粘弹性本构模型建立考虑温度效应的煤岩动态本构方程,基于有限差分-离散元数值模拟研究高温效应对煤岩裂纹发育规律及其动态强度的影响.研究表明:高温冲击作用下煤岩的动态应力应变曲线可划分为四个阶段:压密阶段、弹性阶段、裂纹增长阶段和软化失效阶段;随着温度的增加,煤岩的动态抗压强度和动态弹性模量劣化明显,失效应变呈现增加趋势,吸收能则呈现W型波动趋势;破碎粒径减小,分形维数则呈现明显的线性增加,抗压强度越低,破碎程度越高,破碎模式更为复杂;基于ZWT改进后的动态本构模型良好地表达高温冲击后的应力应变关系,但对压密阶段的表达不甚理想;模拟和试验结果显示煤岩在150℃高温后水成分和吸附气体活跃析出,煤基质受热膨胀破裂,出现明显细观裂纹,并逐渐发育为贯通裂纹,其中以剪切裂纹为主.煤岩在100℃下动态压缩的裂纹发育从受撞击面发育贯通,高温劣化煤岩强度.研究结论为"三高一扰动"深部复杂地况下煤炭资源安全高效开采提供基础理论支持.

关键词：

深部煤岩力-热耦合分离式霍普金森压杆动态本构模型有限差分-离散元

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不同装药结构下混凝土中炮孔轴向、径向爆炸应力波的衰减规律研究

郭志东李光祝贺超胡世超...

18-24,34页

查看更多>>摘要：为了探索不同装药结构下混凝土中爆破应力波的衰减规律,基于相似理论,开展了混凝土中不同装药结构的模型试验,采用16通道动态应变仪,采集了混凝土中炮孔轴向和径向不同位置处的应变值,并通过计算得到了各处的峰值应力,进而获得了不同装药结构下混凝土中炮孔轴向、径向爆炸应力波的衰减规律.结果表明:随爆心距的增加,爆破应力波呈现幂指数衰减;耦合装药结构炮孔壁受到的初压及最高压最大,爆轰波作用于介质时间较短,不耦合装药结构降低了孔壁初压,延长了爆轰压力作用时间;耦合装药结构在破碎区消耗大量能量,能量传递不均匀,不耦合装药结构爆破应力波衰减的较慢,能量传递均匀.

关键词：

模型试验混凝土不同装药结构爆破应力波应变

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基于3D打印试件的裂隙岩体断裂特性及裂纹扩展特征研究

余雷雷徐颖葛进进李洪伟...

25-34页

查看更多>>摘要：为探究不同倾角裂隙对岩石断裂特性的影响,本研究基于3D打印技术制备直切槽半圆盘弯曲(NSCB)试件,开展含裂隙岩体Ⅰ型静态断裂特性的试验研究.为探究不同的预制裂隙角度对于岩石断裂特性的影响,本研究基于3D打印技术制备含裂隙倾角的直切槽半圆盘弯曲试件(NSCB),打印好的试件经过固化,烘烤处理后,将其放置在干冰中,待其表面温度达到-30℃时进行准静态三点弯曲试验,该试验揭示了预制裂隙倾角对于断裂韧度、起裂角、断裂能的影响规律.结果表明:含裂隙NSCB试件平均断裂韧度均小于标准NSCB试件,且试件断裂韧度与裂隙倾角成正相关;对于含裂隙的NSCB试件,在β介于0°～90°之间时,起裂角随着裂隙倾角的增大而增大,裂纹拓展路径则表现出明显的"偏折"现象;从断裂破坏的能量角度分析,断裂能随着裂隙倾角的增大而增大.

关键词：

3D打印NSCB断裂韧度起裂角断裂能

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硬石膏矿RHT动力学模型参数研究

马凯任高峰葛永翔王扶成...

35-44页

查看更多>>摘要：数值模拟计算是岩石动力学特性研究的重要手段,模型及参数的合理确定是保证模拟试验结果准确的关键.在RHT模型的34个参数中,19个参数可以通过试验、理论计算等手段获得,但还剩15个参数较难获得.为研究适用于硬石膏的模型参数,由试验分析、理论计算获得硬石膏的19个基本参数,采用LS-DYNA对15个较难获得参数开展单一因素变化下的SHPB模拟试验,对比应力-应变曲线对以上参数的敏感性程度并优化参数取值水平,进而通过正交试验对敏感程度较高的参数进行确定,最后将获得参数的模拟结果与室内试验结果对比分析.研究结果表明:RHT参数B、g*t、n、D1、nf、Pcomp和N对应力-应变曲线基本无影响,而参数4、f*s、f*t、Qo、g*c、ζ、εmp 和Af对应力-应变曲线影响较大,进一步利用正交试验对应力-应变曲线影响较大的参数进行确定,获取了较为贴合硬石膏SHPB冲击试验曲线的RHT模型参数;在不同加载应变率下,硬石膏模拟试验的动态应力-应变曲线和破坏形态与室内试验表现出的规律一致,验证了模型参数适用于硬石膏矿.

关键词：

硬石膏RHT模型敏感性正交试验SHPB

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44页

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双孔切缝爆破裂纹扩展机理及损伤特性研究

张宪堂陈长青刘小康夏姣姣...

45-53页

查看更多>>摘要：为研究双孔切缝爆破控制断裂损伤效果,开展现场双孔切缝爆破试验,结合ANSYS/LS-DYNA软件构建试验双孔切缝爆破模型,对比分析其裂纹扩展与孔壁气体单元压力变化.现场结果表明:爆后两炮孔间在切缝方向形成贯穿相交断裂面,半眼残痕更加明显;改变切缝角度至157°,裂纹仍会向切缝方向发展,切缝导向作用不受角度改变而影响;增设孔间空孔时断裂效果优于无空孔切缝爆破,说明空孔的存在能有效改善切缝爆破的定向断裂效果.模型结果显示:裂纹扩展与损伤与现场结果基本拟合,对比分析双孔切缝爆破与普通光面爆破模型,应力波的叠加作用使得孔间裂纹发育发生偏转,在两炮孔间形成裂纹空白带;分析孔壁0°～90°周围气体单元压力峰值,切缝方向达到压力峰值的时间早于非切缝方向,切缝爆破在0°-15°区间内,压力峰值下降幅度较大,随后曲线逐渐趋于平缓,角度越大,峰值变化也越来越小;切缝管在爆炸过程中有效地控制爆炸能量的分布,在切缝处形成应力集中,最大应力峰值约为垂直方向4倍以上.

关键词：

聚能切缝爆破双孔爆破数值模拟爆破损伤压力分析

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爆破作用下浅埋偏压隧道围岩突变失稳判据研究

马荣增李文杜泽辉彭亚雄...

54-60页

查看更多>>摘要：为解决浅埋偏压隧道爆破失稳问题,考虑爆破损伤与水弱化效应,利用尖点突变模型建立了爆破作用下浅埋偏压隧道围岩突变失稳判据,并探讨了水弱化效应、爆破损伤效应和偏压程度对围岩失稳的影响.以国家高速G5615(天保-麻栗坡段)大岩矸隧道为例,计算了不同工况下围岩突变判据k值,判定了浅埋偏压隧道围岩稳定性状态.结果表明:爆破作用下浅埋偏压隧道发生突变失稳的必要条件是突变判据k＜1,表示隧道可能处于突变失稳状态;偏压程度是影响隧道围岩失稳的关键内在因素,偏压程度越大越容易发生突变失稳;实际工程评价结果与现场情况一致,验证了该判据的实用性与有效性.

关键词：

隧道爆破浅埋偏压突变失稳

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急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用机理及定量表征方法

王智安龙孙星符洲云...

61-72页

查看更多>>摘要：以甘肃某金矿急倾斜薄矿脉为工程背景,针对急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用大,矿石贫损大的问题,采用现场调查、PMMA(有机玻璃)爆破模型试验与数值模拟相结合的方法,深入探究了薄矿脉爆破围岩夹制作用机理,提出并建立了围岩夹制作用的定量表征方法.开展PMMA爆破模型试验,分析了薄矿脉不同采幅条件下的爆生裂纹分布规律,结果表明:薄矿脉采幅减小,降低了炮孔周围爆破粉碎区以及破裂区的半径,抑制了爆破裂纹的发育.开展了不同薄矿脉采幅条件下的爆破数值模拟,结果表明:薄矿脉采幅减小,爆破自由面处反射叠加的爆破能量减小,爆破破岩的体积也相应减小,更多的爆破能量以动能的形式散逸不能有效破岩.基于爆破能量分析结果,提出了薄矿脉爆破夹制系数的定量表征方法,即采用半无限工况和窄幅工况下爆破自由面中心点处的总能量峰值之比来定义夹制系数,并用该指标来表征夹制作用的大小,进而通过采幅宽度和岩体力学参数建立了爆破夹制系数预测模型,为急倾斜薄矿脉中深孔爆破参数的优化设计提供了理论依据和技术支持.

关键词：

急倾斜薄矿脉中深孔夹制作用自由面宽度定量表征

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鄂西页岩动态压缩力学特性试验研究

王江义董千颜晓明童浩...

73-83页

查看更多>>摘要：为探索鄂西页岩地层隧道围岩动态压缩力学特性,采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB),同时借助高速摄像,开展0°、30°、45°、60°和90°共5种不同层理角度(冲击加载方向与试样层理面法线的夹角)页岩试样动态冲击压缩试验,并采用不同的冲击气压进行动态加载,使试样达到不同的应变率,以研究层理角度、冲击气压及应变率对页岩动态压缩力学特性和破坏模式的影响机制.研究结果表明:不同冲击气压及应变率下,页岩动态抗压强度随着层理角度的增加,均近似呈现出"U"型的变化规律,其中层理角度为0°和90°,页岩的抗压强度相对较高,而60°层理角度的页岩抗压强度最小,随着冲击气压和应变率增加,不同层理角度页岩动态抗压强度均增加;页岩试样宏观破坏模式主要分为拉伸破坏、剪切破坏和混合破坏,不同应变率下层理角度为0°和90°试样宏观破坏模式均以拉伸破坏为主,当层理角度为30°时,试样主要宏观破坏模式随着应变率的增大,表现为"剪切破坏-混合破坏-拉伸破坏"这一转变过程,当层理角度为45°和60°时,随着应变率的增大试样的主要宏观破坏模式由剪切破坏演变为混合破坏;不同冲击气压下随着层理角度增加,页岩试样吸能比先增大后减小,在层理角度为60°时吸能比最大,此时试样破坏程度也最大,随着冲击气压和应变率增加,不同层理角度页岩试样的破碎程度均增加,且吸能比逐渐趋于一致.研究结果可为鄂西页岩地层隧道爆破破岩机理的研究以及爆破参数的精细化设计提供理论依据.

关键词：

鄂西页岩霍普金森压杆动态压缩力学特性破坏模式

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