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工程爆破扩腔能耗随不耦合系数的变化规律 被引量:1
1
作者 黄永辉 秦丽绚 +1 位作者 徐锐 张智宇 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期234-242,共9页
为了优化地下工程周边孔光面爆破中的炸药能量分布情况,提高孔痕率,保证光面爆破效果,采用爆破破岩及断裂力学理论,构建扩腔能耗计算方法,通过浇筑素混凝土模型进行爆破试验,得到扩腔尺寸、体积和能耗随不耦合系数K的变化规律。研究结... 为了优化地下工程周边孔光面爆破中的炸药能量分布情况,提高孔痕率,保证光面爆破效果,采用爆破破岩及断裂力学理论,构建扩腔能耗计算方法,通过浇筑素混凝土模型进行爆破试验,得到扩腔尺寸、体积和能耗随不耦合系数K的变化规律。研究结果表明:在K由1.25增大到3.375的过程中,扩腔直径平均为3.43 cm,扩腔长度平均为12.7 cm,扩腔体积介于52.98~155.56 cm 3,扩腔能耗介于0.58~1.70 kJ,其在炸药总能量中的占比介于2.9%~8.5%;随着K的增大,扩腔体积和能耗呈减小趋势,K在达到3.0~3.5时对减小扩腔能耗效果最为明显,而后趋于平稳;K增大会减轻炸药能量对炮孔壁岩石的粉碎程度,使扩腔体积减小,同时扩腔能耗降低;模型试验结果与理论分析相互验证,表明在一定范围内选取较大的不耦合系数可以减小扩腔能耗。 展开更多
关键词 工程爆破 扩腔 能耗 不耦合系数 模型试验
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装药不耦合系数对台阶爆破破碎块体抛掷运动规律影响研究
2
作者 黄永辉 阮迅 +3 位作者 雷振 毛泽凌 张智宇 周继国 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期223-233,共11页
露天台阶爆破中破碎块体时空运动规律及能耗是衡量爆破效果的重要指标之一,针对不耦合系数改变情况下破碎块体运动速度和能耗问题,采用基础理论方法,通过破碎块体运动轨迹构建能耗计算公式,并结合模型试验,对不同不耦合系数情况下的爆... 露天台阶爆破中破碎块体时空运动规律及能耗是衡量爆破效果的重要指标之一,针对不耦合系数改变情况下破碎块体运动速度和能耗问题,采用基础理论方法,通过破碎块体运动轨迹构建能耗计算公式,并结合模型试验,对不同不耦合系数情况下的爆破破碎块体运动速度变化规律及能耗情况开展系统研究。结果表明:起爆后,岩体在约2 ms时初步产生裂隙,约20 ms时加速完成;岩体自由表面呈现上下两侧低、中间高的鼓包形态;破碎块体的速度随着时间呈现加速—动态匀速—抛掷减速3个过程,并且在18 ms左右达到初始抛掷速度和抛掷动能,此后破碎块体基本不受爆生产物的作用;通过计算获得了不同不耦合系数条件下的抛掷动能值,其占炸药总能量的比例为5%~16%;抛掷动能及其占比随着不耦合系数的增大而减小,当不耦合系数从1.250增至3.375时,抛掷动能从3.06 kJ减小到1.12 kJ,抛掷动能占比从15.3%减小到5.6%。研究成果对露天台阶爆破不耦合装药条件下的岩体破碎、破碎块体运动规律及能耗分布研究具有理论指导意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 不耦合系数 台阶爆破 运动速度 抛掷动能 高速摄影仪
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基于HJC模型的深部岩石爆破裂纹受不耦合系数影响的模拟研究
3
作者 何家辉 胡义锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期171-181,共11页
在深部岩石爆破开挖中,装药不耦合系数对岩石的破裂程度和损伤范围具有显著影响。基于已有试验数据标定HJC(Holmquist-Johnson-Cook)模型参数,使用有限元软件LS-DYNA引入额外的失效准则以更准确地描述模型拉伸损伤情况,并通过模拟岩石... 在深部岩石爆破开挖中,装药不耦合系数对岩石的破裂程度和损伤范围具有显著影响。基于已有试验数据标定HJC(Holmquist-Johnson-Cook)模型参数,使用有限元软件LS-DYNA引入额外的失效准则以更准确地描述模型拉伸损伤情况,并通过模拟岩石单孔爆破试验和利用经验公式验证模型的合理性;研究不耦合系数和围压与爆破裂隙区范围间的关系,分析不耦合系数变化对粉碎区和炮孔周围环向应力场动态演化过程的影响。研究结果表明:不耦合系数和围压共同决定裂纹的扩展行为,不耦合系数增加,导致环向拉应力减小,径向裂纹扩展效应减弱,而围压的提升限制了裂纹的扩展,改变了径向裂纹的扩展范围;双向等值围压下,裂隙区范围随着不耦合系数和围压的增大呈先陡后缓的缩减趋势,围压对控制裂纹范围占主导地位;构建描述不耦合系数和侧压力系数对裂隙区范围影响的关系式,认为裂纹扩展具有明显的方向性,并根据其中关系,以期能够为深部岩石爆破中实现爆破裂纹的精细化控制,优化岩石破碎效率提供参考。 展开更多
关键词 深部岩石爆破 HJC模型 不耦合系数 爆破裂纹 数值分析
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装药不耦合系数对碳酸盐岩爆炸地震波能量的影响 被引量:11
4
作者 钟明寿 龙源 +2 位作者 谢全民 纪冲 刘好全 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期612-618,共7页
针对碳酸盐岩中化学爆炸地震勘探激发地震波能量弱、频率高、信噪比低的现状,为对炮孔装药结构提出合理的改进措施,建立了耦合与不耦合装药孔壁爆炸载荷及透射波能量的计算模型,并借助MAT-LAB编程计算得到解析解。同时在灰岩场地进行了... 针对碳酸盐岩中化学爆炸地震勘探激发地震波能量弱、频率高、信噪比低的现状,为对炮孔装药结构提出合理的改进措施,建立了耦合与不耦合装药孔壁爆炸载荷及透射波能量的计算模型,并借助MAT-LAB编程计算得到解析解。同时在灰岩场地进行了装药不耦合系数Kd对地震波能量影响的现场实验,应用基于功率谱的能量分析方法对实验数据进行了分析。理论计算和现场实验研究均表明:地震波信号总能量随着Kd的增大而减小;但是当Kd=1.5时,采集的地震波信号主频低、信噪比最高。因此在实际碳酸盐岩储层中,可采用Kd=1.5的装药结构形式,同时通过加大炮孔装药量以弥补地震信号总能量,从而改善地震勘探激发效果。 展开更多
关键词 爆炸力学 不耦合系数 地震波能量 碳酸盐岩 信噪比
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碳酸盐岩中炮孔不耦合系数对地震激发效果影响的分析 被引量:7
5
作者 钟明寿 龙源 +2 位作者 李兴华 常鉴 张洋溢 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期165-169,155,共5页
为改善碳酸盐岩中地震勘探的激发效果,针对目前爆炸激发地震波能量弱、频率高的现状,试图在震源装药不耦合系数上提出合理的改进措施。在建立震源装药爆炸载荷计算模型基础上,由编程计算得到碳酸盐岩中震源爆炸载荷和耦合能量的时间函... 为改善碳酸盐岩中地震勘探的激发效果,针对目前爆炸激发地震波能量弱、频率高的现状,试图在震源装药不耦合系数上提出合理的改进措施。在建立震源装药爆炸载荷计算模型基础上,由编程计算得到碳酸盐岩中震源爆炸载荷和耦合能量的时间函数。分析时间函数曲线表明:该岩石条件下不耦合系数Kd=1.5时,孔壁质点压力等载荷的衰减更慢,作用时间较长,岩石介质耦合能量较大,地震激发效果最好。石灰岩条件下的现场试验与理论计算结果基本一致。地震勘探数据采集中,可借鉴本文计算方法,根据现场碳酸盐岩和炸药的波阻抗参数计算得到激发效果最佳的不耦合系数值。 展开更多
关键词 地震激发 不耦合系数 碳酸盐岩 爆炸载荷
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椭圆双极线性聚能药柱不耦合系数试验研究及数值模拟 被引量:9
6
作者 李必红 崔伟峰 +2 位作者 李是良 秦健飞 陈寿如 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第2期54-58,共5页
为确定椭圆双极线性聚能药柱(EBLSC)炮孔不耦合系数,利用研制的EBLSC药柱,提出了一套EBLSC药柱对炮孔靶板的侵彻效应测试试验方法,用该方法测试同一药柱在6组不同孔径的软材料靶板上的侵彻效应,对实验数据进行多项式拟合,得到槽深y与孔... 为确定椭圆双极线性聚能药柱(EBLSC)炮孔不耦合系数,利用研制的EBLSC药柱,提出了一套EBLSC药柱对炮孔靶板的侵彻效应测试试验方法,用该方法测试同一药柱在6组不同孔径的软材料靶板上的侵彻效应,对实验数据进行多项式拟合,得到槽深y与孔径的定量关系,进而得到最佳弹靶关系,即最佳不耦合系数。为进一步验证方法的有效性,利用LS—DYNA对EBLSC药柱侵彻软材料靶板的性能进行了数值模拟,研究表明数值计算结果与试验得到的最佳不耦合系数较为一致,可见该试验方法能很好地确定EBLSC药柱不耦合系数。数值模拟得到的变形趋势和变形量与试验结果趋于一致,证明所采用的试验方法是正确的。 展开更多
关键词 EBLSC药柱 不耦合系数 侵彻效应 试验研究 数值模拟
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预裂爆破轴向不耦合系数的分析计算 被引量:11
7
作者 刘柳明 朱传云 +3 位作者 李伟 舒大强 戴晨 高瑞霞 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期47-49,共3页
以爆炸气体动力学和岩石力学理论为基础 ,分析预裂爆破轴向不耦合装药的作用原理和成缝机理 ,得出了轴向不耦合系数在不同条件下的取值范围 ,计算值与现场实际工程十分接近 。
关键词 预裂爆破 轴向不耦合系数 理论分析 爆炸气体动力学 岩石力学 轴向不耦合装药
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工程爆破中径向水不耦合系数效应数值仿真 被引量:53
8
作者 王志亮 李永池 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1926-1930,共5页
在实际工程爆破中,水不耦合炮孔是较常见的,其中水不耦合装药系数是影响爆破效果的关键因素之一。该系数取不同的值,将产生不同的应力波传播机理以及介质的损伤破坏程度。以往的研究主要集中于理论解析法和模型试验法。基于大型非线性... 在实际工程爆破中,水不耦合炮孔是较常见的,其中水不耦合装药系数是影响爆破效果的关键因素之一。该系数取不同的值,将产生不同的应力波传播机理以及介质的损伤破坏程度。以往的研究主要集中于理论解析法和模型试验法。基于大型非线性动力分析软件LS-DYNA,采用著名的混凝土损伤Johnson-Holmquist-Concrete模型,针对无限混凝土介质水不耦合装药爆破中不同径向耦合系数Kd,展开了对比数值计算,综合分析了损伤破坏区分布和孔壁压力、加速度以及速度等与径向不耦合系数间的关系,得出的结论具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 混凝土介质 工程爆破 不耦合系数 数值分析
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光面爆破径向不耦合系数优化研究 被引量:7
9
作者 杨哲峰 高诗明 +2 位作者 陈建平 唐霞 王双超 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第35期121-125,共5页
隧道爆破施工时,径向不耦合系数是一个重要的参数,它直接影响爆破质量的好坏.为获得最优径向不耦合系数,基于武汉地铁二号线工程实例,运用ANSYS数值分析软件,建立了径向不耦合系数K为1.0、1.4、2.1时的三维模型.通过比较分析关键部位的... 隧道爆破施工时,径向不耦合系数是一个重要的参数,它直接影响爆破质量的好坏.为获得最优径向不耦合系数,基于武汉地铁二号线工程实例,运用ANSYS数值分析软件,建立了径向不耦合系数K为1.0、1.4、2.1时的三维模型.通过比较分析关键部位的应力值大小及分布规律,验证了经典爆破理论,得出了最优径向不耦合系数为1.4~2.1. 展开更多
关键词 爆破 径向不耦合系数 数值分析 优化研究
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装药不耦合系数对初始地应力下岩石爆破裂纹扩展影响的试验研究 被引量:11
10
作者 徐颖 顾柯柯 +4 位作者 葛进进 程琳 姚威 卢龙刚 刘家兴 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第4期1-9,共9页
不耦合装药会改变爆炸产物对岩石的作用方式,从而获得不同的爆破破碎岩石的效果。为研究装药不耦合系数对初始地应力下岩石爆破裂纹扩展的影响,利用一种符合硬岩力学特性的透明模型相似材料,开展双向等荷载下透明岩石爆破相似模型试验... 不耦合装药会改变爆炸产物对岩石的作用方式,从而获得不同的爆破破碎岩石的效果。为研究装药不耦合系数对初始地应力下岩石爆破裂纹扩展的影响,利用一种符合硬岩力学特性的透明模型相似材料,开展双向等荷载下透明岩石爆破相似模型试验。试验结果表明:等围压荷载作用下,模型试件所产生的最长径向主裂纹沿着对角线(最大主应力)的方向扩展;不耦合系数显著影响初始应力状态下岩石爆生裂纹的扩展,爆后模型试件上产生的径向主裂纹,其长度最大值以及平均值均随不耦合系数的增大而减小,最大环向裂隙圈直径以及平均环向裂隙圈直径随着不耦合系数的增大均减小;初始应力状态下,压缩粉碎圈的直径随不耦合系数增大而变化的规律则有所不同,呈现出先增大后减小的规律。在深部岩体爆破开挖时,可以利用径向主裂纹的扩展长度与不耦合系数之间关系,进行控制爆破参数设计,从而减少围岩超挖和欠挖,实现巷道爆破高效率。研究结果对丰富深部岩石爆破理论以及工程实践具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石爆破 模型试验 深部岩体 高地应力 不耦合系数
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不耦合系数对深水岩石钻孔爆破水中冲击波传播特性影响的数值模拟研究 被引量:3
11
作者 秦入平 顾文彬 +4 位作者 王振雄 廖昆 陈学平 胡亚峰 董勤星 《爆破器材》 CAS 北大核心 2013年第3期11-15,共5页
文章基于岩石材料的HJC本构模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟了深水岩石钻孔爆破水中冲击波的传播过程,分析了不耦合系数对不同方向上冲击波传播特性的影响。结果表明:不耦合系数对水中冲击波峰值压力和比冲量都有重要影响... 文章基于岩石材料的HJC本构模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟了深水岩石钻孔爆破水中冲击波的传播过程,分析了不耦合系数对不同方向上冲击波传播特性的影响。结果表明:不耦合系数对水中冲击波峰值压力和比冲量都有重要影响;在不同的方向上,比冲量随距离的衰减规律是不同的,其大小受不耦合系数也即装药量的影响较大。 展开更多
关键词 不耦合系数 水中冲击波 深水岩石钻孔爆破 数值模拟
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深孔爆破弱化坚硬顶板不耦合系数研究 被引量:20
12
作者 徐刚 刘全明 《煤矿开采》 北大核心 2009年第1期20-21,4,共3页
深孔爆破弱化坚硬顶板的爆破参数直接影响弱化效果,在爆破参数中,不耦合系数影响破碎区和裂隙区半径的大小。当不耦合系数太大时,炮孔壁初始压力太小,影响爆破效果;不耦合系数太小时,炸药能量都损失在破碎区,不能形成较大的裂隙区,也影... 深孔爆破弱化坚硬顶板的爆破参数直接影响弱化效果,在爆破参数中,不耦合系数影响破碎区和裂隙区半径的大小。当不耦合系数太大时,炮孔壁初始压力太小,影响爆破效果;不耦合系数太小时,炸药能量都损失在破碎区,不能形成较大的裂隙区,也影响爆破效果。因此,需要针对合理的不耦合系数进行深入的研究。 展开更多
关键词 深孔爆破 不耦合系数 裂隙区
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不耦合系数对CO_(2)相变致裂影响数值模拟及研究 被引量:1
13
作者 贾进章 邢迎欢 +1 位作者 李斌 赵丹 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第6期110-121,共12页
为了提高液态CO_(2)相变致裂的增透效果,探究孔径尺寸对致裂效果的影响,采用LS-DYNA软件对“不耦合装药”结构下CO_(2)致裂效果进行数值模拟,分别得到了不同径向不耦合系数下的损伤分布云图、孔壁压力时程曲线、峰值速度分布图,采用“Lo... 为了提高液态CO_(2)相变致裂的增透效果,探究孔径尺寸对致裂效果的影响,采用LS-DYNA软件对“不耦合装药”结构下CO_(2)致裂效果进行数值模拟,分别得到了不同径向不耦合系数下的损伤分布云图、孔壁压力时程曲线、峰值速度分布图,采用“Logistic”函数对损伤分布进行描述。研究表明,随着不耦合系数的增大,压碎区范围先快速减小后缓慢减小,裂隙区呈先增大后减小的变化趋势,在K=1.46时破坏区范围最大,此时为最优不耦合系数;当K=1.60时,压碎区与裂隙区的过渡特征变得不再明显,破坏区主要由均匀的裂隙区构成;不耦合致裂结构能改变爆生气体应力波加载方式,降低应力波峰值、延长应力波作用时间,从而能有效降低CO_(2)相变致裂的振动效应,径向不耦合系数K=1.60相较K=1.07,振动强度降低2.48倍。现场试验表明:采用K=1.46致裂结构产生较小的压碎区,裂隙扩展区较K=1.07更大,裂纹发育更长,瓦斯体积分数与瓦斯纯流量较致裂前增加了4.28倍、4.89倍,相较K=1.07瓦斯抽采效果更佳。该研究结果可为CO_(2)相变致裂效果提供理论支撑。 展开更多
关键词 不耦合系数 CO_(2)相变致裂 LS-DYNA 压力时程曲线 速度峰值
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不耦合系数对水下爆破破岩效果影响的数值分析 被引量:6
14
作者 陈涛 汪海波 +2 位作者 王丽敏 吕闹 宗琦 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第6期25-32,57,共9页
为了探究水下岩石爆破中水对爆破效果的影响,应用数值模拟的方法对单孔水不耦合装药爆破模型结构下不同不耦合系数(K=1.21、1.28、1.35、1.44)和双孔爆破模型不同炮孔间距(240、280、320、360 cm)的爆破作用效果进行数值模拟。结果表明... 为了探究水下岩石爆破中水对爆破效果的影响,应用数值模拟的方法对单孔水不耦合装药爆破模型结构下不同不耦合系数(K=1.21、1.28、1.35、1.44)和双孔爆破模型不同炮孔间距(240、280、320、360 cm)的爆破作用效果进行数值模拟。结果表明:当不耦合系数K为1.21时,孔壁和炮孔周围的峰值应力最大且测点随着距离药柱的水平距离增大测点的峰值应力呈指数函数的形式衰减。水不耦合装药具有使岩体受力均匀、作用时间较长、应力衰减较少的特性且能量的传递效率更高的优点。应力云图表明越靠近孔心,水不耦合装药提高单元的峰值应力的越强。当水下爆破的岩石为强度较高的微风化英安岩,为了使岩石破碎,需要确定炮孔间的最优的炮孔间距,以达到最优的爆破效果,通过数值模拟确定炮孔间距为280 cm时,炮孔连心线处有效应力峰值可达到75 MPa以上,可以使岩石破碎,为最大的炮孔间距。数值模拟为实际的水下爆破工程提供理论依据。 展开更多
关键词 水下爆破 不耦合系数 不耦合装药 最优炮孔间距 数值模拟
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水耦合装药不耦合系数对爆破效果的影响研究 被引量:10
15
作者 李书萱 王雁冰 +1 位作者 王宝珠 王兆阳 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第3期6-9,18,共5页
为了研究水耦合装药条件下不同不耦合系数对爆破效果的影响,采用透明均匀、直径250 mm、高200 mm的圆柱体PMMA材料作为试件,DDNP炸药用于施加爆破载荷,试验中炸药量固定为40 mg,同时使用水耦合装药结构,通过不同的孔径和装药直径来改变... 为了研究水耦合装药条件下不同不耦合系数对爆破效果的影响,采用透明均匀、直径250 mm、高200 mm的圆柱体PMMA材料作为试件,DDNP炸药用于施加爆破载荷,试验中炸药量固定为40 mg,同时使用水耦合装药结构,通过不同的孔径和装药直径来改变试验的不耦合系数,通过比较爆后试件内部裂纹数量及分布、粉碎区大小等情况来分析三种不同的不耦合系数(1.4、2.0、2.67)对爆破效果的影响。通过对比发现:适当增大水耦合装药的不耦合系数可以增多裂纹数量,使裂纹分布更加均匀,增大裂隙区,减小破碎区直径。并发现存在一个最佳不耦合系数使得爆破效果达到最佳,在3个不耦合系数中,最佳不耦合系数为2.67。试验利用PMMA材料的透明均匀特性对爆破断裂行为进行直观的观察,试验结果更加可靠,且对脆性材料普遍适用。 展开更多
关键词 耦合装药 不耦合系数 PMMA 爆破效果
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紫金山地下采场深孔爆破轴向不耦合系数的研究 被引量:5
16
作者 韩雪靖 王宝 罗瑞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第9期63-68,共6页
为确定采场深孔爆破轴向空气间隔装药不耦合系数,借助Starfield迭加法,对轴向空气间隔装药结构条件下孔壁应力分布情况进行研究。结合应力波传播规律和岩体基本参数,得出轴向空气间隔装药合理不耦合系数取值范围应为1~1.41。根据现场作... 为确定采场深孔爆破轴向空气间隔装药不耦合系数,借助Starfield迭加法,对轴向空气间隔装药结构条件下孔壁应力分布情况进行研究。结合应力波传播规律和岩体基本参数,得出轴向空气间隔装药合理不耦合系数取值范围应为1~1.41。根据现场作业实际情况,取不耦合系数为1.3和1.25,在耦合装药条件下分别进行工业试验,并在临近巷道内布置测点监测爆破振动速度峰值;对采集到的振动数据进行整理和分析,得出当质点距离爆源60 m,不耦合系数分别为1.25和1.3时的质点振动速度峰值分别为耦合装药结构的85.68%和68.31%,表明轴向空间间隔的存在能够显著降低爆破引起的振动。结合紫金山地下采场现有生产工艺和钻孔设备,轴向不耦合系数最终确定为1.3。 展开更多
关键词 岩石爆破 空气间隔装药 不耦合系数 应力波传播
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轴向不耦合装药结构水介质不耦合系数及位置效应分析 被引量:3
17
作者 刘敉共 王浩 +1 位作者 林大能 李强 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第1期93-101,129,共10页
为了改善爆破破岩效果,减少爆破的有害效应,并减少岩石大块率的产生,采用ANSYS/LS-DYNA模拟水介质所处的不同位置以及不同不耦合系数对爆破效果的影响,通过优化装药结构以期找到合理的装药结构和较优的不耦合系数。基于显式动力学有限... 为了改善爆破破岩效果,减少爆破的有害效应,并减少岩石大块率的产生,采用ANSYS/LS-DYNA模拟水介质所处的不同位置以及不同不耦合系数对爆破效果的影响,通过优化装药结构以期找到合理的装药结构和较优的不耦合系数。基于显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立三维数值计算模型,以爆炸应力云图、峰值拉应力分布为评判依据,对轴向不耦合装药位置、轴向不耦合系数等因素进行了对比分析。研究表明:轴向不耦合装药位置的不同,对最大拉应力值的影响不同,虽然水介质在中部和在顶部的装药结构在孔口段处的最大拉应力值远大于岩石的抗拉强度,但综合考虑孔底岩石所受的损伤效应,得出水介质在两端的装药结构能量分布较为均匀,孔底岩石受的损伤大大减少,减少对未爆岩体的损伤和扰动;以最大拉应力值作为爆破效果的评判标准,在不耦合系数1.3~1.8之间,峰值拉应力存在极大值,即对应一个最优的不耦合系数,同时较耦合装药结构相比,减少了粉层和有毒有害气体的生成。 展开更多
关键词 数值模拟 轴向不耦合装药结构 轴向不耦合系数 最大拉应力 爆炸效果
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不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响 被引量:2
18
作者 梁瑞 曹晓睿 +3 位作者 周文海 楼晓明 胡才智 王树江 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期306-317,共12页
在爆破工程中,选择合适的装药结构能够有效提高炸药利用率,从而改善爆破效果。基于RHT(Riedel-Hiermaier-Thomamodel)动态响应力学关系,采用ANSYS/LS-DYNA软件研究了偏心不耦合装药条件下不耦合系数K对岩体爆破荷载的影响,以及爆破过程... 在爆破工程中,选择合适的装药结构能够有效提高炸药利用率,从而改善爆破效果。基于RHT(Riedel-Hiermaier-Thomamodel)动态响应力学关系,采用ANSYS/LS-DYNA软件研究了偏心不耦合装药条件下不耦合系数K对岩体爆破荷载的影响,以及爆破过程中岩体的损伤情况。通过建立单孔偏心不耦合爆破模型,分析了不耦合系数K为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和3.5条件下的有效应力、振动速度、爆破地震波能量和损伤状况。同时,研究了不同不耦合系数K条件下爆心距(l)与损伤度(D)、质点振动速度(PPV)与爆心距(l),以及振动速度(vpp)与损伤度(D)之间的关系。结果表明:随着不耦合系数K的增大,耦合侧与不耦合侧有效应力和峰值振动速度、地震波峰值能量略微减小;粉碎区和裂隙区范围逐渐减小,且粉碎区损伤半径较裂隙区减小速率更大。岩体损伤程度和质点振动速度(vpp)均随着爆心距的增大而逐渐减小。质点振动速度越大损伤程度也越大,当vpp=50.4 cm/s时,岩体中的损伤变量达到损伤破坏阈值(D=0.19);当vpp>140.6 cm/s时,损伤度D>0.80。 展开更多
关键词 岩体损伤 质点振动速度 有效应力 装药结构 爆心距 不耦合系数
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预应力条件下不耦合装药系数对爆轰聚能效果的数值模拟 被引量:1
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作者 孙博闻 郭建 +3 位作者 李斌 缪玉松 谭永明 李昱锦 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期4048-4055,共8页
为探究不耦合装药系数在预应力条件下对爆轰聚能药包破岩效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,开展了预应力、不耦合装药系数以及起爆方式耦合作用下爆破效果的数值研究,并通过炮孔内壁峰值压力的监测分析了药包的破岩能力。计算结... 为探究不耦合装药系数在预应力条件下对爆轰聚能药包破岩效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,开展了预应力、不耦合装药系数以及起爆方式耦合作用下爆破效果的数值研究,并通过炮孔内壁峰值压力的监测分析了药包的破岩能力。计算结果表明:预应力对爆炸产生的破碎区影响较小,对裂隙区的主裂纹长度有明显的抑制作用。预应力(σ_(x)=σz=14 MPa,σ_(y)=7 MPa)条件下,随着不耦合装药系数的增加孔壁峰值压力呈现逐渐降低趋势,爆轰聚能药包聚能侧爆压提升能力呈现先降低后升高的趋势,耦合装药时爆轰聚能药包聚能侧爆压提升26.3%,不耦合装药系数K=1.6时聚能侧爆压提升22.1%;爆轰聚能药包与中心点起爆药包相比,孔壁聚能侧峰值压力提升11.9%,损伤面积提升15.1%,有明显的定向作用。研究结果对爆轰聚能爆破技术在岩体的应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 预应力 不耦合系数 爆轰聚能 深部岩体 数值模拟
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水介质不耦合爆破载荷作用下隧道围岩的损伤范围计算方法及裂隙损伤分形研究
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作者 陈泽屹 王林峰 +1 位作者 周龙 刘余 《爆破器材》 北大核心 2025年第5期47-56,共10页
为了研究水介质不耦合爆破载荷作用下隧道围岩的损伤裂隙范围,基于弹性波动理论、摩尔-库仑强度理论和断裂力学原理,在考虑环向应力的影响下,提出了粉碎区、裂隙I区、裂隙II区围岩损伤范围的计算方法。并通过LS-DYNA软件模拟,验证了水... 为了研究水介质不耦合爆破载荷作用下隧道围岩的损伤裂隙范围,基于弹性波动理论、摩尔-库仑强度理论和断裂力学原理,在考虑环向应力的影响下,提出了粉碎区、裂隙I区、裂隙II区围岩损伤范围的计算方法。并通过LS-DYNA软件模拟,验证了水介质不耦合爆破载荷下单孔围岩的损伤范围计算公式的可靠性。结合分形维数理论,探究了不同不耦合系数情况下,砂岩在水介质条件下的单孔爆破损伤规律。结果表明:粉碎区半径为373 mm,位于模拟结果300400 mm范围内;裂隙I区半径为490 mm,位于模拟结果470500 mm范围内;裂隙II区半径为1597 mm,略大于模拟结果。与已有计算方法相比,该计算方法精确性较高,误差控制在10%以内。随着水介质不耦合系数的增大,围岩在水介质不耦合装药条件下的损伤范围会逐渐减小,减小幅度为15%90%,可以使岩壁得到有效保护。水介质面的增大会提高爆轰波作用于孔壁的冲击波峰值压力,提高炸药作用于围岩的能量,并使围岩破碎程度提升,产生较多的主裂纹与次生裂纹,破碎程度增长率分别为0.03%、0.10%、12.68%、44.00%。 展开更多
关键词 水介质不耦合爆破 不耦合系数 分形维数 围岩裂隙
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