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围压作用下等离子体的爆破破岩效应
1
作者
王雁冰
李雪
+4 位作者
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第4期133-149,共17页
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并...
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并通过LS-DYNA进行了数值模拟,建立了等离子体等效炸药模型,补充验证了耦合应力场中等离子体爆破的作用规律,探究了不同围压作用下等离子体爆破破岩机理以及在爆破过程中岩体内部的裂纹扩展、分布及损伤演化规律。结果表明:相同电压作用下,随着三向围压的升高,岩石表面裂纹的数量和分布范围都呈逐渐减小的趋势,砂岩内部裂纹的复杂程度和贯通程度显著降低。由于在等离子体爆破产生的动态应力场和围压作用产生的静态应力耦合场中,等离子体爆破产生的冲击波在爆炸初始阶段发挥主要作用,不同围压作用下岩石的裂纹形态和中心膨胀区域未出现明显差异,随着冲击波的衰减,三向围压在等离子体爆破过程的中后期发挥决定作用,抑制岩体的裂纹扩展和损伤演化。同时,围压越高,其对岩体内部裂纹扩展的抑制效果越显著,导致岩石内部三维裂纹的体分形维数和损伤度与围压均近似呈线性减小关系。
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关键词
等离子体爆破
围压
裂纹空间形态
三维重构
LS-DYNA
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职称材料
基于液氧储能的岩石破碎技术研究
2
作者
雷振
王雁冰
+2 位作者
付代睿
黄晢航
张臣
《爆破》
北大核心
2025年第1期151-158,共8页
随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆...
随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆破现场振动测试,分析质点峰值振动速度变化规律及衰减特点;进行室内小尺寸药包爆破试验,明确小尺寸液氧药包爆破关键因素。相关试验结果表明:液氧储能破岩方法能有效破碎岩石,整个爆破过程中扬尘和噪音都控制在较低水平,单炮条件下3 m、6 m和10 m处测点的质点峰值振动速度分别为3.04 cm/s、1.24 cm/s和0.62 cm/s。而小尺寸药包试验则表明要想液氧药包能成功起爆,取得良好破碎效果,则必须作用以合适的充气时间、压力,避免出现爆燃等现象。充气时间和充气压力越大,药包内部吸收剂吸附液氧越多,液氧含量更容易达到饱和,药包更容易成功起爆。总的来说:液氧储能破岩方法与传统炸药方法相比具有振动小、绿色环保无污染等特点,具备在工程爆破领域进一步推广使用的明显优势。
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关键词
液氧储能
岩石破碎
爆破振动
气体破岩
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职称材料
废石掺量对胶结充填体强度及变形破坏的影响
被引量：
8
3
作者
于恩毅
黄
旭东
+2 位作者
王珍岐
黄晢航
龚甲桂
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020年第8期44-48,共5页
用一定量的粗骨料替代部分全尾砂进行胶结充填,不仅能够提高充填体的强度,还能减小充填体在载荷作用下的变形,满足了部分矿山较高的充填要求。胶结充填体的强度主要取决于充填料浆的配比,即骨料、胶凝材料、水的配比。本研究拟采用控制...
用一定量的粗骨料替代部分全尾砂进行胶结充填,不仅能够提高充填体的强度,还能减小充填体在载荷作用下的变形,满足了部分矿山较高的充填要求。胶结充填体的强度主要取决于充填料浆的配比,即骨料、胶凝材料、水的配比。本研究拟采用控制变量的试验方法,基于SEM电镜扫描和XRD试验,探究在废石—全尾砂混合骨料下胶结充填体强度及变形特性,探究废石掺量(≥40%)因素对胶结充填体强度以及变形破坏的影响规律和机理。研究表明:随着粗骨料的增加,充填体试样的单轴抗压强度逐渐减小。由于粗骨料含量太多,所形成的骨架太大,水化产物相对较少未能充分填满产生较多孔隙,对提高充填体强度产生了不利的影响。此外,随着废石掺量的增加,其强度有所下降,其破坏时的总应变量基本相同;其应力—应变曲线在初期基本重合,主要在端部裂隙闭合阶段之后逐渐分开。
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关键词
废石掺量
废石—全尾砂胶结充填体
SEM电镜扫描
XRD
微观结构
强度和变形
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职称材料
题名
围压作用下等离子体的爆破破岩效应
1
作者
王雁冰
李雪
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
机构
中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
出处
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第4期133-149,共17页
基金
国家重点研发计划(2021YFC2902103)
国家自然科学基金(51934001)
中央高校基本科研业务费专项资金(2023JCCXLJ02)。
文摘
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并通过LS-DYNA进行了数值模拟,建立了等离子体等效炸药模型,补充验证了耦合应力场中等离子体爆破的作用规律,探究了不同围压作用下等离子体爆破破岩机理以及在爆破过程中岩体内部的裂纹扩展、分布及损伤演化规律。结果表明:相同电压作用下,随着三向围压的升高,岩石表面裂纹的数量和分布范围都呈逐渐减小的趋势,砂岩内部裂纹的复杂程度和贯通程度显著降低。由于在等离子体爆破产生的动态应力场和围压作用产生的静态应力耦合场中,等离子体爆破产生的冲击波在爆炸初始阶段发挥主要作用,不同围压作用下岩石的裂纹形态和中心膨胀区域未出现明显差异,随着冲击波的衰减,三向围压在等离子体爆破过程的中后期发挥决定作用,抑制岩体的裂纹扩展和损伤演化。同时,围压越高,其对岩体内部裂纹扩展的抑制效果越显著,导致岩石内部三维裂纹的体分形维数和损伤度与围压均近似呈线性减小关系。
关键词
等离子体爆破
围压
裂纹空间形态
三维重构
LS-DYNA
Keywords
plasma explosion
confining pressure
crack spatial morphology
three-dimensional reconstruction
LS-DYNA
分类号
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于液氧储能的岩石破碎技术研究
2
作者
雷振
王雁冰
付代睿
黄晢航
张臣
机构
贵州理工学院矿业工程学院
中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室
贵州津建建筑工程有限公司
出处
《爆破》
北大核心
2025年第1期151-158,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2021YFC2902103)
国家自然科学基金重点项目(No.51934001)
中央高校基本科研业务费专项资金(No.2023JCCXLJ02)。
文摘
随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆破现场振动测试,分析质点峰值振动速度变化规律及衰减特点;进行室内小尺寸药包爆破试验,明确小尺寸液氧药包爆破关键因素。相关试验结果表明:液氧储能破岩方法能有效破碎岩石,整个爆破过程中扬尘和噪音都控制在较低水平,单炮条件下3 m、6 m和10 m处测点的质点峰值振动速度分别为3.04 cm/s、1.24 cm/s和0.62 cm/s。而小尺寸药包试验则表明要想液氧药包能成功起爆,取得良好破碎效果,则必须作用以合适的充气时间、压力,避免出现爆燃等现象。充气时间和充气压力越大,药包内部吸收剂吸附液氧越多,液氧含量更容易达到饱和,药包更容易成功起爆。总的来说:液氧储能破岩方法与传统炸药方法相比具有振动小、绿色环保无污染等特点,具备在工程爆破领域进一步推广使用的明显优势。
关键词
液氧储能
岩石破碎
爆破振动
气体破岩
Keywords
liquid oxygen energy storage
rock fragmentation
blasting vibration
gas rock breaking
分类号
TD235.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
废石掺量对胶结充填体强度及变形破坏的影响
被引量：
8
3
作者
于恩毅
黄
旭东
王珍岐
黄晢航
龚甲桂
机构
北京科技大学高等工程师学院
中国冶金地质总局山东正元地质勘察院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020年第8期44-48,共5页
文摘
用一定量的粗骨料替代部分全尾砂进行胶结充填,不仅能够提高充填体的强度,还能减小充填体在载荷作用下的变形,满足了部分矿山较高的充填要求。胶结充填体的强度主要取决于充填料浆的配比,即骨料、胶凝材料、水的配比。本研究拟采用控制变量的试验方法,基于SEM电镜扫描和XRD试验,探究在废石—全尾砂混合骨料下胶结充填体强度及变形特性,探究废石掺量(≥40%)因素对胶结充填体强度以及变形破坏的影响规律和机理。研究表明:随着粗骨料的增加,充填体试样的单轴抗压强度逐渐减小。由于粗骨料含量太多,所形成的骨架太大,水化产物相对较少未能充分填满产生较多孔隙,对提高充填体强度产生了不利的影响。此外,随着废石掺量的增加,其强度有所下降,其破坏时的总应变量基本相同;其应力—应变曲线在初期基本重合,主要在端部裂隙闭合阶段之后逐渐分开。
关键词
废石掺量
废石—全尾砂胶结充填体
SEM电镜扫描
XRD
微观结构
强度和变形
Keywords
Waste rock-aggregate ratio
Waste rock-full tailings cemented backfill
SEM scan with electric mirror
XRD
Microstructure
Strength and deformation
分类号
TD853.34 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
围压作用下等离子体的爆破破岩效应
王雁冰
李雪
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
《爆炸与冲击》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于液氧储能的岩石破碎技术研究
雷振
王雁冰
付代睿
黄晢航
张臣
《爆破》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
废石掺量对胶结充填体强度及变形破坏的影响
于恩毅
黄
旭东
王珍岐
黄晢航
龚甲桂
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020
8
在线阅读
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职称材料
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