期刊,爆破 2024年卷3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

爆破振动在岩质边坡坡面的放大机制研究

陈明赵逢泽张威卢文波...

1-8页

查看更多>>摘要：岩质边坡坡面的爆破振动放大现象,影响着边坡爆破振动监测及安全评价的准确性.采用数值模拟方法,研究了边坡坡面的振动放大现象,基于结构动力学原理,根据振型分析理论揭示了边坡坡面振动放大机制.数值模拟结果表明:边坡振动放大现象主要发生在台阶坡顶线附近区域,受台阶突出物几何尺寸及岩体物理力学参数的影响,随着平台宽度增大、台阶高度减小、台阶坡比减小以及岩体工程质量等级的降低,台阶坡顶线位置振动速度峰值相对于台阶坡底线位置的振动放大现象逐渐显著,但第一主应力分布与振动速度峰值分布规律相反,因此为了更准确地进行爆破振动安全评价,建议将监测点布置于台阶坡底线位置.振型分析结果表明:台阶突出物的低阶振型中坡底线位置与坡顶线位置的振动速度峰值之比随着台阶几何尺寸及物理力学参数的变化规律与数值模拟计算结果一致.由此可见:边坡坡面的振动放大效应主要由台阶突出物几何尺寸及岩体物理力学参数决定的低阶振型控制.

关键词：

边坡振动放大振型分析振动监测

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基于能量传输效率控制的现场混装炸药与岩石匹配方法

崔雪姣李启月冷振东姚颖康...

9-15页

查看更多>>摘要：炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要.首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础上建立了基于能量传输效率控制的现场混装炸药-岩石匹配模型,最后结合现场试验对新的炸药-岩石匹配方法的合理性进行验证.结果表明:新方法综合考虑了现场混装炸药非理想爆轰特性和岩石应变率效应对爆破破坏分区范围的影响,可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,更加科学合理.不同炸药-岩石匹配条件下的爆破块度试验证实了匹配结果与传统波阻抗理论并不总是一致,采用新的现场混装炸药-岩石匹配方法,爆破粉矿率较原有炸药参数有明显的降低,爆破大块率从6.7％下降至1％以下,进一步验证了新方法的合理性.

关键词：

钻孔爆破破坏分区岩石-炸药匹配能量利用率

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露天矿山爆破共享控制理论的基本方法

李萍丰徐振洋王雪帆郭润泽...

16-25,50页

查看更多>>摘要：在露天矿山爆破作业中,为充分考虑各工序环节间的衔接,合理配置矿山生产资源、降低总体能耗,提出爆破共享控制理论.结合矿石宏观破碎和细观损伤的关联关系,创新地提出铲运过程的矿石损伤模型.通过优化各工序作业的衔接,考虑生产设备的磨损、折旧等因素,将钻孔、破碎用电(油)、现场装药爆破、铲装、运输等环节的总能耗进行合理分配,提出各工序的评价和控制指标,建立爆破共享控制模型.结果表明:矿石损伤模型揭示了岩石爆破破坏过程的多阶段特性,通过调控破碎量对破碎能耗进行有效预测,拟合精度达到0.8以上,能够实现破碎机运行效率的优化和破碎能耗的降低.通过爆破共享控制模型,计算得到爆破参数设计的最优解,建立约束条件下最优综合能耗公式,能够实现各环节能量的精准调整,为矿山作业的高效、安全和可持续发展提供了有力支持.

关键词：

露天矿山爆破破碎能耗控制

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径向不耦合装药爆破下页岩的动态应变分布及损伤分形特征

杨国梁邹泽华张赫李峰...

26-32,42页

查看更多>>摘要：为研究径向不耦合装药结构对炸药能量的传递和爆破效果的影响,提高炸药能量利用率,增强岩体破碎效果,通过将直径为50 mm,高度为100 mm的标准页岩试件钻孔后装填二硝基重氮酚,控制45 mg的小药量,同时设置1、1.5、2、2.5四种径向不耦合装药系数,进行爆破模型实验.通过超动态应变测试系统、互补集合经验模态分解方法处理试件轴向各测点应变波形,分析试件不同段应变规律,并基于计盒维数理论,计算比较应变变化以及各测点处截面的损伤分形维数,对比试件不同区段裂纹开展情况,结合应变曲线对四种径向不耦合系数爆炸能量传播规律进行分析.结果表明:通过对比应变曲线,总体上拉应变峰值大于压应变峰值,试件受到较大且反复的拉、压应力后,最终发生破坏.实验表明径向不耦合系数为1.5时显著提高炸药能量利用,能延长爆生气体作用时间.不耦合装药结构试件截面的损伤分形维数从上至下呈n型变化,当系数为1.5时试件各段损伤分布最均匀,裂隙区能充分扩展,爆破效果最好.

关键词：

不耦合装药结构爆炸应力波动态应变爆破损伤分形维数

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冲击荷载下夹层复合岩石能量演化及断裂特征研究

刘小庆宋佳辉张瑶瑶孔维文...

33-42页

查看更多>>摘要：为研究冲击荷载下夹层复合岩石能量演化及断裂特征,选用砂岩、大理岩和花岗岩3种材料制成6组不同的夹层复合岩石试件,利用霍普金森压杆系统进行动态断裂冲击试验,研究不同复合岩石试件的裂纹扩展形态、应力波波形特征、裂纹尖端应力场和能量损耗关系,同时结合DLSM模拟结果,分析动态断裂过程中的应力波传播规律以及动能演化过程.结果表明:高速相机拍摄的动态断裂过程与DLSM模拟裂纹扩展过程具有良好的拟合度;裂纹的产生情况取决于层理弱面的破坏情况,相同冲击条件下,仅层理弱面不同的试件,层理弱面强度越低,裂纹扩展的时间越短且越靠前,夹层材料硬度越小,用于裂纹扩展的能量越多;在相同入射能量条件下,硬度较大的试件作为冲击端材料时,试件的反射作用较强,反射能量较大,透射作用较弱,透射能量较小,试件的能量耗散较大;层理面对应力波传播具有明显的阻碍作用,产生的透射波在尖端积蓄能量直至切缝起裂,试件综合硬度增大后,透射波明显减弱,并且传播速度减缓.

关键词：

岩石力学SHPBNSCB夹层试件动态断裂能量演化

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节理倾角对深部凝灰岩动力学特性与能量传递的影响

田栩帆李祥龙黄原明赵艳伟...

43-50页

查看更多>>摘要：为探究含节理深部凝灰岩在-维动载作用下的力学特性和能量传递规律,采用SHPB试验装置对7种指定天然节理倾角的凝灰岩试件进行冲击试验;试验过程中通过高速摄影仪对动态过程实时记录.从动态强度、能量耗散和宏观破坏等方面系统地分析节理倾角对深部凝灰岩动态响应特征的影响规律,结果表明:凝灰岩在节理倾角为45°时,动强度最小,动态抗压强度和峰值应变在节理倾角从0°增加到90°的范围内呈现出先降低到后上升的趋势.试件的最终破坏模式受节理倾角的控制,不同节理倾角的凝灰岩试件的最终破坏模式可分为拉伸破坏、拉伸-剪切复合型破坏、剪切破坏.在入射能量大致相同的情况下,凝灰岩的反射能比与透射能比随着天然节理倾角的增加呈现先下降后上升的趋势,在45°时最低,耗散能比则相反.能时密度随节理倾角的增大为先增大后减小,荷载作用方向与节理在45°～60°时吸收的能量较多并用于自身裂纹扩展.

关键词：

SHPB试验深部凝灰岩天然节理能量耗散动力学特性节理倾角

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基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究

姚炳金牛明远曾令峰郭文康...

51-59页

查看更多>>摘要：为解决地下矿房大直径深孔延期爆破导致矿房两侧充填体的破坏问题,需对延期爆破产生的应力场进行研究,以确定合理的边孔距与孔间延期时间.根据应力波传播和衰减规律,确定了产生复杂应力场的前后起爆孔距、延期时间和边孔距.基于矿山实际情况,根据波动学理论分析了两孔延期爆破产生的应力波在被爆岩体和充填体内的叠加,取得了两孔延期爆破的应力场函数解析式,结合Mises准则,确定了在相同孔间距、延期时间的情况下,不同边孔距离的情况下被爆岩体的崩落范围以及充填体的破坏范围.通过LS-DYNA数值模拟软件建立了 6个数值模型,模拟不同方案下炸药起爆后,在被爆岩体和充填体内选取应力临界点进行分析,模拟结果表明:边孔距大于裂隙区范围时,不同边孔距对被爆岩体的崩落范围几乎无影响;适当的增大边孔距可以能够有效降低应力波对充填体造成的破坏.最后,对4组爆破参数进行了现场工业试验,得到了优化后的爆破参数为:同侧两孔间距2.0 m,前后起爆孔延期9 ms,边孔距1.8 m.

关键词：

采场深孔爆破延期爆破爆破应力场边孔距充填体

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59页

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高寒区冻融环境下岩体爆破漏斗试验研究

刘博苟永刚叶明珠潘懿...

60-68,110页

查看更多>>摘要：相比常规岩体,高寒区冻融环境下岩体的力学参数及破碎特征均存在显著变化,其矿岩爆破开挖也难以直接应用传统设计参数,开展冻融环境下的爆破工艺参数研究具有重要意义.研究以巨龙铜矿为依托,在分析冻融循环对岩石力学特性影响的基础上,开展了冻融环境下矿岩的单孔和双孔同段爆破漏斗试验,测定了爆破漏斗几何参数和块度分布,采用拟合方法确定了爆破设计的合理参数,并对比分析了该矿山四种不同岩性条件下的爆破漏斗参数变化.结果表明:冻融循环作用下岩体力学特性显著衰减,单轴抗压强度和弹性模量下降幅度可达40.6％、54.0％;不同岩性条件下冻融矿岩的单孔爆破最佳埋深比为0.678～0.789,最佳药包埋深与漏斗半径比值分布在0.875～1.076范围内.针对知不拉矿区炮孔孔径152 mm,矽卡岩孔网参数为4.5 m×3 m,炸药单耗0.56 kg/m3;凝灰岩孔网参数为5 m×4 m,炸药单耗0.63 kg/m3;针对巨龙矿区孔径310 mm,凝灰岩爆破孔网参数为7 m×5 m,炸药单耗0.61 kg/m3;花岗斑岩孔网参数为8 m × 5 m,炸药单耗 0.64 kg/m3.

关键词：

高寒地区冻融环境岩体爆破爆破设计参数物理力学特性爆破漏斗试验

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红砂岩平板撞击实验与高压状态方程研究

仇志龙赵奎曹业锐何进贵...

69-74,84页

查看更多>>摘要：高压状态方程是研究材料在爆炸冲击作用下破坏机制及冲击波传播规律的基础,岩石高压状态方程在矿山开采、陨石冲击成坑、岩体冲击防护等数值计算方面有着广泛的应用需求.基于二级轻气炮发射平台和光子多普勒测速系统,采用平板撞击研究了红砂岩的Hugoniot冲击关系、高压状态方程和体应变方程.平板撞击实验最低速度为0.88 km/s,最高至1.97 km/s,碰撞产生的最低冲击压力为7.2 GPa,最高冲击压力为19.4 GPa.采用光探针测量岩样的冲击波速度,光子多普勒测速系统记录的自由面质点速度剖面未出现红砂岩的Hugoniot弹塑性转变点,表明在此冲击压力范围内红砂岩为近流体状态.采用最小二乘法对冲击波速度D和质点速度u进行线性拟合,获得红砂岩的冲击Hugoniot参数分别为C0=3.04和λ=1.14.采用三次多项式对红砂岩体应变η与冲击压力P进行非线性拟合,获得红砂岩体应变η与冲击压力P之间的关系式为P=116η-745η2+1845η3,非线性拟合系数R=0.993.冲击加载下红砂岩Hugoniot状态方程和体应变方程可为红砂岩岩体爆破、岩体冲击防护等领域的数值计算和工程应用提供基础参考数据.

关键词：

红砂岩平板撞击轻气炮状态方程体应变

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