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题名不耦合液氧膨胀破岩法孔壁压力计算方法研究
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作者
曾华恒
解叶龙
胡艳
陈必港
魏勇
霍晓锋
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机构
福州大学紫金地质与矿业学院
福州大学爆炸技术研究所
中昌核工(福建)建设发展有限公司
福建省交通科研院有限公司
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出处
《爆破》
北大核心
2025年第2期146-157,共12页
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基金
国家自然科学基金(52109124)。
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文摘
针对目前高压气体破岩机理研究还不够充足的现状,参考钻爆法中孔壁峰值压力的计算方法,在分析了液氧膨胀破岩法破岩的整个流程后,基于激波管理论,推导了一种不同岩石介质和不耦合系数下液氧膨胀破岩孔壁峰值压力计算模型。通过混凝土模型实验,利用动态应变测试仪测试孔壁峰值压力,在固定膨胀管直径60 mm,在4种不同孔径(75~120 mm)的条件下,进行孔壁峰值压力测试。测试结果表明:在液氧当量与岩石介质条件一致时,仅改变不耦合系数,测得的孔壁压力到达峰值的时间随着不耦合系数的增大而增加,其线性拟合式为t=230.6k-127.85;随不耦合系数的增大,孔壁峰值压力逐渐减小,且衰减程度逐渐放缓;对比孔壁峰值压力测试结果与理论计算结果,得出二者的孔壁峰值压力随不耦合系数的衰减趋势相近,验证了理论计算的可靠性。
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关键词
液氧膨胀破岩法
径向不耦合安装
孔壁峰值压力
模型实验
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Keywords
liquid oxygen expansion rock breaking method
radial uncoupled installation
peak hole wall pressure
model experiment
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分类号
TD235.3
[矿业工程—矿井建设]
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题名轮廓爆破孔壁压力峰值计算方法
被引量：22
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作者
陈明
刘涛
叶志伟
卢文波
严鹏
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机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期101-110,共10页
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基金
国家自然科学基金(51479147,51779193)
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文摘
爆破孔壁压力峰值是进行非流固耦合爆破动力响应分析的重要参数。针对轮廓爆破孔壁压力峰值的计算方法问题,理论分析了爆炸冲击波与弹性壁面的相互作用,推导了空气冲击波与弹性壁碰撞后压力增大倍数的理论解,并采用流固耦合动力有限元数值分析方法,研究了3种岩体介质、2种轮廓爆破常用炸药、5种常用不耦合系数、2种轴向装药系数工况下轮廓爆破的冲击波碰撞压力增大倍数和炮孔壁压力峰值。结果表明:轮廓爆破时,爆炸冲击波与孔壁碰撞后压力增大倍数并不是常值,与炸药特性、孔壁介质条件、不耦合装药系数等因素相关,孔壁压力峰值也与上述因素密切相关。基于模拟的孔壁压力峰值数据的统计分析,并结合理论推导成果及常用爆破孔壁压力峰值计算形式,提出了一种新的轮廓爆破孔壁压力峰值计算方法。
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关键词
轮廓爆破
孔壁压力峰值
冲击波
压力增大倍数
不耦合系数
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Keywords
contour blasting
borehole peak pressure
shock wave
pressure increase multiple
decouple coefficient
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名不耦合装药爆破孔壁压力峰值的实验研究
被引量：13
- 3
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作者
叶志伟
陈明
魏东
卢文波
刘涛
吴亮
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机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室
武汉科技大学理学院湖北省智能爆破技术研究中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金(51779193,51479147)
湖北省技术创新专项重大项目(2017ACA102)。
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文摘
不耦合装药爆破孔壁压力峰值是控制岩体轮廓成形质量及进行非流固耦合爆破振动响应数值模拟分析的重要参数,本文采用实验方法研究了不耦合装药爆破的孔壁压力峰值:利用材质为20钢的无缝薄壁钢管模拟不耦合装药爆破炮孔,以高灵敏度、高精度的应变片为传感器,选用超动态应变仪采集钢管内置柱状炸药卷爆炸过程中钢管外壁产生的环向应变,应用动荷载作用下薄壁圆筒的动力响应计算方法,反演分析采集的钢管外壁环向应变数据,得到了爆破过程中空气冲击波作用于钢管内壁的冲击荷载压力峰值,间接测量了不耦合装药爆炸后的孔壁压力峰值。实验获得了6种不耦合装药工况下的爆破孔壁压力峰值测试数据,并计算了相应工况下实验值较准静态爆生气体压力的增大倍数,拟合结果表明压力增大倍数随不耦合系数的增大近似呈线性增长。同时也分析了部分试验工况下爆炸测试结果不理想的原因,研究成果可为轮廓爆破孔壁压力峰值的测试与计算提供参考。
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关键词
不耦合装药
孔壁压力峰值
环向应变
动力响应
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Keywords
decoupling charge
borehole peak pressure
circumferential strain
dynamic response
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名不同耦合介质下岩石损伤特性数值模拟
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作者
李昊明
李祥龙
王建国
胡启文
武永博
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机构
昆明理工大学公共安全与应急管理学院
昆明理工大学国土资源工程学院
云南省教育厅爆破新技术工程研究中心
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出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第7期121-129,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52274083)
云南省重大科技专项(202102AG050024)。
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文摘
为探究空气和水不耦合爆破的岩石损伤特性,利用数值模拟分析了五组不耦合系数模型爆破后的岩石损伤演化过程、破裂范围以及孔壁峰值压力,最后开展现场试验验证数值模拟结果。结果表明:随着径向不耦合系数增大,空气不耦合爆破的岩石损伤区域范围衰减更加明显;水不耦合爆破产生的初始冲击波能量更大,传播过程中的能量利用率更高,且由于水介质的几乎不可压缩性,能量能够较平缓而均匀地作用在炮孔壁上;相同不耦合系数条件下,水不耦合爆破后的孔壁峰值压力更大,但水介质能够对孔壁产生较好的保护作用,进行隧道光面爆破试验后效果更好。以上研究可为隧道光面爆破装药结构选择提供一定的参考依据。
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关键词
不同耦合介质
不耦合系数
孔壁峰值压力
裂纹扩展
岩石损伤
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Keywords
different coupling media
uncoupling coefficient
peak pressure of hole wall
crack propagation
rock damage
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分类号
TD85
[矿业工程—金属矿开采]
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