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题名轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究
被引量：14
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作者
种玉配
熊炎林
齐燕军
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机构
中铁隧道局集团有限公司勘察设计研究院
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
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出处
《工程爆破》
2018年第2期1-7,共7页
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基金
国家自然科学基金项目资助项目(51504247
51608520)
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文摘
为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。
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关键词
隧道爆破
轴向不耦合装药结构
数值模拟
最大拉应力
爆炸应力波云图
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Keywords
tunnel blasting
axial uncoupling charging structure
numerical simulation
maximum tensile stress
explosion stress wave nephogram
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分类号
TD235
[矿业工程—矿井建设]
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题名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
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作者
刘敉共
王浩
林大能
李强
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机构
湖南科技大学资源环境与安全工程学院
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出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第1期93-101,129,共10页
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文摘
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。
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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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Keywords
numerical simulation
axial decoupled charging structure
axial decoupling ratio
maximum tensile stress
blasting effect
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分类号
TD235
[矿业工程—矿井建设]
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