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题名双孔切缝爆破裂纹扩展机理及损伤特性研究
被引量：3
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作者
张宪堂
陈长青
刘小康
夏姣姣
周红敏
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机构
山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室
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出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2024年第4期45-53,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(No.51874189)
山东省自然科学基金资助项目(No.ZR2023ME106)
2021年度矿山地下工程教育部工程研究中心开放基金资助项目(JYBGCZX2021102)。
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文摘
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。
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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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Keywords
cumulative cutting blasting
double-hole blasting
numerical simulation
blasting damage
stress analysis
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分类号
TD235
[矿业工程—矿井建设]
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题名新型聚能管设计及工程应用
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作者
田家璇
张昌锁
李泽
廖霖
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机构
太原理工大学矿业工程学院
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出处
《爆破》
北大核心
2025年第1期159-165,198,共8页
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基金
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金资助项目(KFJJ20-05M)。
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文摘
为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底部集中装药结构,会产生严重超欠挖。为此设计了一种新型聚能管,这种新型聚能管结合了PVC半管和聚能罩,并增设了固定环,不仅能准确控制炸药用量,简化装药过程,还能保证整个装置的稳定性,且不受有水环境制约,确保能量的高效传送,有效控制了隧道超欠挖。为评价新型聚能管的爆破效果,首先通过殉爆试验验证在采用新型聚能管时,多节被发炸药在60 g药量下间隔30 cm可以稳定传爆,又通过数值模拟证明该新型聚能管切缝效果良好。新型聚能管在汾阳至石楼高速公路东山隧道进行了工程应用,实现线装药密度200 g/m无导爆索光面爆破,半孔留痕率达到90%,有效减少超欠挖,经济效益显著,具有较好的推广价值。
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关键词
光面爆破
殉爆
数值模拟
聚能切缝爆破
压力分析
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Keywords
smooth blasting
sympathetic detonation
numerical simulation
cumulative cutting blasting
stress analysis
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分类号
TD235.3
[矿业工程—矿井建设]
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