节理对岩体爆破破坏特性的影响研究

1

作者 师天真 杨启涛 +4 位作者 代周超 李启月 黄海仙 崔雪姣 马晶晶 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期8-13,共6页

使用硬纸片以不同数量、角度、宽度埋入试样,模拟岩体闭合节理结构,制备不同节理岩体模型,并借助高速摄影仪和三维激光扫描仪分析节理对岩体爆破破坏特性的影响,研究岩体爆破的裂纹扩展及块度分布规律。结果表明:节理会分散爆破能量,阻... 使用硬纸片以不同数量、角度、宽度埋入试样,模拟岩体闭合节理结构,制备不同节理岩体模型,并借助高速摄影仪和三维激光扫描仪分析节理对岩体爆破破坏特性的影响,研究岩体爆破的裂纹扩展及块度分布规律。结果表明:节理会分散爆破能量,阻碍裂纹贯通,导致爆破块度平均尺寸随着节理数量增加而减小;较宽的节理会使得应力波绕射、反射过程更复杂,能量耗散加剧,阻碍裂纹扩展,较小宽度节理更易产生更细小的爆破块度;节理角度与爆破应力波传播方向的相互作用显著影响裂纹扩展模式,角度过大易阻碍应力波传播。 展开更多

关键词 岩体爆破 破坏特性 模型试验 节理 裂隙 裂纹扩展 块度分布 应力波

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台阶爆破工业电子雷管精确延时爆破设计与应用

2

作者 冷振东 张程娇 +2 位作者 邓小英 李宏兵 周桂松 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期216-225,共10页

为了充分发挥工业电子雷管延时精度高、网路设计灵活的优势,基于现场试验和理论分析开展了台阶爆破工业电子雷管延时参数设计方法的研究。针对爆破振动控制,提出了基于多目标振动控制的延时参数设计方法;针对爆破破碎优化,提出了基于等... 为了充分发挥工业电子雷管延时精度高、网路设计灵活的优势,基于现场试验和理论分析开展了台阶爆破工业电子雷管延时参数设计方法的研究。针对爆破振动控制,提出了基于多目标振动控制的延时参数设计方法;针对爆破破碎优化,提出了基于等间隔短延时的延时参数设计方法。在此基础上开发了工业电子雷管智能起爆系统,大幅提高现场联网施工效率。结果表明,针对爆破破碎优化,单位孔距最优延时时间为0.8~2.5 ms/m,硬岩和脆性岩体的最优单位孔距延时时间的取值窗口范围更窄。针对爆破振动控制,当孔间延时间隔较小时,群孔振动峰值随着延时间隔增大而迅速衰减,随着延时间隔进一步增大,振动强度呈现锯齿形起伏变化。研究成果验证了工业电子雷管精确延时爆破设计方法的合理性,可为工业电子雷管的爆破参数优化提供参考依据。 展开更多

关键词 岩石爆破 工业电子雷管 延时参数 爆破块度 爆破振动

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土石混合介质水分入渗特性试验研究 被引量：16

3

作者 杨艳芬 王全九 +2 位作者 曾辰 李剑 李涛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期87-90,132,共5页

土壤中碎石的存在改变了土壤结构和土壤水分运动规律,为研究碎石含量和碎石粒径对土石混合介质水分入渗特性的影响,利用垂直一维积水入渗试验资料对其进行分析。结果表明:土石混合介质的累积入渗量和湿润锋推进速度均小于细土,碎石含量... 土壤中碎石的存在改变了土壤结构和土壤水分运动规律,为研究碎石含量和碎石粒径对土石混合介质水分入渗特性的影响,利用垂直一维积水入渗试验资料对其进行分析。结果表明:土石混合介质的累积入渗量和湿润锋推进速度均小于细土,碎石含量对累积入渗量和湿润锋的影响存在一个转折点,该转折点因粒级不同而不同;碎石含量对含水量剖面的影响表现为含水量随含石量增加而下降;碎石粒径只对混合介质本身的物理特性有影响,对水分入渗无明显影响。 展开更多

关键词 土石混合介质 碎石含量 碎石粒径 水分入渗特性

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矿岩块度计算机图象分析技术的研究与应用 被引量：6

4

作者 璩世杰 张厚科 许文耀 《金属矿山》 CAS 北大核心 1999年第1期7-10,19,共5页

基于对矿岩图象特征与规律的认识与分析，采用“双阈值亮点膨胀递减循环处理”技术，基本实现了岩块边界的自动识别，可用于对全爆堆矿岩的块度分布进行定量的统计和计算，测量误差一般在５％～１０％，其处理和统计计算的速度也大为提... 基于对矿岩图象特征与规律的认识与分析，采用“双阈值亮点膨胀递减循环处理”技术，基本实现了岩块边界的自动识别，可用于对全爆堆矿岩的块度分布进行定量的统计和计算，测量误差一般在５％～１０％，其处理和统计计算的速度也大为提高。在本钢南芬露天铁矿爆破块度测量工作中实际应用，取得了良好效果。 展开更多

关键词 矿岩块度 图象分析 爆破 计算机 铁矿 采矿

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土石混合介质导气率变化特征试验 被引量：7

5

作者 王卫华 王全九 王铄 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期82-88,共7页

土壤中碎石的存在改变了土壤结构和孔隙分布,进而影响土壤通气性能。该文通过对碎石单粒径土石混合介质导气率变化特征研究,旨在探讨单粒径土石混合介质导气内在机理,为进一步研究复杂的野外土石混合介质的导气特性提供基础。为了研究... 土壤中碎石的存在改变了土壤结构和孔隙分布,进而影响土壤通气性能。该文通过对碎石单粒径土石混合介质导气率变化特征研究,旨在探讨单粒径土石混合介质导气内在机理,为进一步研究复杂的野外土石混合介质的导气特性提供基础。为了研究土石混合介质中碎石对导气率的影响,该文通过试验研究,分析土壤颗粒小于2mm的样本(砂土、砂壤土、黏壤土)、碎石质量分数(10%、20%、30%、40%、50%)和碎石粒径(2～3、>3～5mm)对土石混合介质导气率的影响。结果表明:在土壤颗粒小于2mm的样本条件下,土壤导气率呈砂土>砂壤土>黏壤土;在相同碎石质量分数的土石混合介质中导气率呈砂壤土>砂土>黏壤土;碎石的存在改善黏壤土的导气性能,使黏壤土碎石混合介质的导气率大于黏壤土的导气率;降低了砂壤土和砂土的导气性能,且砂土的降低幅度远大于砂壤土;在砂壤土中碎石粒径2～3mm的导气率大于>3～5mm的导气率;在砂土中碎石质量分数30%之内,碎石粒径>3～5mm的导气率稍大于2～3mm的导气率,在40%则相反,但两种粒径下混合介质导气率差异不是很明显。 展开更多

关键词 土壤 孔隙大小 物理特性 土石混合介质 碎石质量分数 碎石粒径 导气率

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岩石爆破的破碎块体大小控制 被引量：11

6

作者 戴俊 钱七虎 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第1期54-56,共3页

基于岩石组成的层次结构及其力学特性,分析爆炸载荷下岩石破坏的物理本质;探讨岩石爆破中的炸药爆速及装药量对岩石破碎块体尺寸及爆破引起围岩损伤区变化的影响;指出岩石爆破中正确选定炸药品种和确定单位体积炸药消耗量是控制岩石破... 基于岩石组成的层次结构及其力学特性,分析爆炸载荷下岩石破坏的物理本质;探讨岩石爆破中的炸药爆速及装药量对岩石破碎块体尺寸及爆破引起围岩损伤区变化的影响;指出岩石爆破中正确选定炸药品种和确定单位体积炸药消耗量是控制岩石破碎块体大小的有效手段;同时也指出根据爆破目的合理控制岩石破碎块体大小有助于减少爆破引起的围岩损伤。对岩石爆破工程中正确进行装药设计具有重要意义。 展开更多

关键词 岩石 爆破 破碎块度 控制

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岩体爆破块度预测模型研究综述 被引量：16

7

作者 张继春 钮强 徐小荷 《爆破》 CSCD 1992年第4期63-69,共7页

本文根据所应用的不同理论和研究方法将现有的岩体爆破块度预测模型划分为三类,即应力波模型、分布函数模型和能量模型,简略介绍了模型建立的理论基础、研究条件以及最终结果。着重分析评价了各模型的特点,讨论提出了今后块度预测研究... 本文根据所应用的不同理论和研究方法将现有的岩体爆破块度预测模型划分为三类,即应力波模型、分布函数模型和能量模型,简略介绍了模型建立的理论基础、研究条件以及最终结果。着重分析评价了各模型的特点,讨论提出了今后块度预测研究的问題和发展方向。 展开更多

关键词 块度 预测 爆破 岩体

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节理岩体爆破的块度计算模型 被引量：11

8

作者 张继春 钮强 徐小荷 《金属矿山》 CAS 北大核心 1997年第11期1-5,共5页

以分形理论和现场实测数据为基础，提出了节理间距的Ｃａｎｔｏｒ集分布和岩体天然块度的计算方法，用随机分形构造模型描述爆破岩块的形成过程。按照损伤力学的方法，研究节理岩体爆破机制，提出岩体破碎比率这一新概念，由此建立了节... 以分形理论和现场实测数据为基础，提出了节理间距的Ｃａｎｔｏｒ集分布和岩体天然块度的计算方法，用随机分形构造模型描述爆破岩块的形成过程。按照损伤力学的方法，研究节理岩体爆破机制，提出岩体破碎比率这一新概念，由此建立了节理岩体爆破块度计算的损伤模型。 展开更多

关键词 节理岩体 爆破块度 分形理论 损伤力学 岩体爆破

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基于PCA-BP神经网络的岩石爆破平均粒径预测 被引量：13

9

作者 史秀志 郭霆 +1 位作者 尚雪义 姬露露 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第2期55-61,共7页

岩石爆破平均粒径的预测对岩石采装及二次破碎具有重要意义,然而常规的神经网络预测岩石爆破平均粒径存在较大的误差。为更加合理准确预测岩石爆破粒径分布,选取台阶高度与钻孔荷载比(H/B),间距与荷载比(S/B),荷载与孔径比(B/D),炮泥与... 岩石爆破平均粒径的预测对岩石采装及二次破碎具有重要意义,然而常规的神经网络预测岩石爆破平均粒径存在较大的误差。为更加合理准确预测岩石爆破粒径分布,选取台阶高度与钻孔荷载比(H/B),间距与荷载比(S/B),荷载与孔径比(B/D),炮泥与荷载比(T/B),粉因数(Pf),弹性模量(E)和现场块度大小(XB)7个主要影响岩石爆破粒径的因素,并结合BP神经网络较好的预测性,以及主成分分析(PCA)能消除自变量间的相关性和减少BP神经网络输入数据的特点,建立了基于PCA-BP神经网络的岩石爆破粒径预测模型。以48组实测数据为例,对7个影响因素进行主成分分析,最终降为4个主成分,进而将其作为BP神经网络的输入因子,对岩石爆破粒径进行了预测。结果表明:BP神经网络与最小二乘法预测的平均误差分别为15.71%、27.32%,而PCA-BP神经网络预测平均误差仅为9.21%,实现了对岩石爆破粒径的较准确预测。综上所知,PCA-BP神经网络模型为岩石爆破平均粒径预测提供了一种科学、可靠的方法。 展开更多

关键词 岩石爆破粒径 主成分分析法 BP神经网络 预测模型 最小二乘法

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基于灰色关联理论深孔切割槽爆破块度影响因素分析及参数优化 被引量：7

10

作者 林杰 刘少光 +2 位作者 李广斌 楼晓明 韩启民 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第5期6-10,共5页

以内蒙古三贵口铅锌矿为背景,利用理论分析、图像处理和工程试验等技术手段对地下深孔切割槽爆破块度影响因素及参数优化开展研究。首先针对现场粉矿率高、平均块度小等问题,开展了爆破块度影响因素试验并采集现场数据,利用Split-Deskto... 以内蒙古三贵口铅锌矿为背景,利用理论分析、图像处理和工程试验等技术手段对地下深孔切割槽爆破块度影响因素及参数优化开展研究。首先针对现场粉矿率高、平均块度小等问题,开展了爆破块度影响因素试验并采集现场数据,利用Split-Desktop 4.0软件处理试验爆堆图像;然后运用灰色关联理论确定影响爆破块度的主次因素;最后利用趋势分析法并结合现场实际情况,确定爆破参数优化方案,并进行工程试验验证。结果表明,该矿山切割槽粉矿率主要受排间延期时间和孔距影响,平均块度主要受孔距和排数影响;优化后的爆破参数为:孔距1.2 m,排距1.5 m,抵抗线0.8 m,爆破排数3排,4孔孔间延期时间分别为13、0、9、18 ms,排间延期时间42 ms,该参数条件下爆破粉矿率降低了27.19%,平均块度提高了62.89%。 展开更多

关键词 深孔爆破 切割槽 灰色关联理论 爆破块度 粉矿率 平均块度 影响因素 参数优化

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节理岩体爆破的损伤机理及其块度模型 被引量：9

11

作者 张继春 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期666-671,共6页

在分析现有岩体爆破机理与块度计算模型的基础上， 提出了考虑工程岩体的尺寸效应、将宏观结构弱面引入岩体爆破物理过程来建立块度模型的观点。为此， 按照损伤力学的处理方法， 应用连续介质损伤理论研究爆破过程中岩体弱面的破裂机制... 在分析现有岩体爆破机理与块度计算模型的基础上， 提出了考虑工程岩体的尺寸效应、将宏观结构弱面引入岩体爆破物理过程来建立块度模型的观点。为此， 按照损伤力学的处理方法， 应用连续介质损伤理论研究爆破过程中岩体弱面的破裂机制， 给出了岩体沿节理破裂的损伤发展方程。从爆破岩块具有分形特征的思想出发， 通过提出“岩体破裂比率”概念， 将爆破块度计算同节理岩体爆破机制相联系， 建立起岩体爆破块度的损伤力学模型（ＢＤＭ） ， 展开更多

关键词 节理岩体 爆破 损伤机理 块度 力学模型

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基于PCA-RVM的矿山岩石爆破粒径预测模型 被引量：1

12

作者 张研 吴哲康 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期229-234,共6页

为解决露天矿山爆破开采过程中岩石爆破粒径大小难以获取的问题,提出一种基于主成分分析法(PCA)及相关向量机(RVM)相结合的矿山岩石爆破粒径预测模型.该模型利用PCA对样本数据进行降维处理,选取出4个相互独立的主成分变量,并借助RVM构... 为解决露天矿山爆破开采过程中岩石爆破粒径大小难以获取的问题,提出一种基于主成分分析法(PCA)及相关向量机(RVM)相结合的矿山岩石爆破粒径预测模型.该模型利用PCA对样本数据进行降维处理,选取出4个相互独立的主成分变量,并借助RVM构建主成分与爆破粒径之间的非线性映射关系,从而建立预测模型.将该模型应用于工程实例,并与BP神经网络和LM双隐含层模型进行对比.结果表明,在相同学习样本下,PCA-RVM模型预测结果与实际值更加接近,在平均相对误差和均方差上远小于另两种模型. 展开更多

关键词 露天矿山 主成分分析 相关向量机 爆破 岩石粒径 降维处理 非线性映射 预测模型

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爆破岩块自动识别与块度特征提取方法 被引量：17

13

作者 谢博 施富强 +5 位作者 赵建才 朱登高 蒋建德 李徐然 廖学燕 李锋 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第3期43-49,共7页

爆破块度是评价爆破效果的主要评价指标之一。为了快速、准确获取这一指标,以爆破后部分岩块为研究对象,利用三维激光扫描仪获取岩块点云数据,在原始点云数据预处理的基础上,通过设定体素聚类控制标准与权重因子w的变化区间计算得到超... 爆破块度是评价爆破效果的主要评价指标之一。为了快速、准确获取这一指标,以爆破后部分岩块为研究对象,利用三维激光扫描仪获取岩块点云数据,在原始点云数据预处理的基础上,通过设定体素聚类控制标准与权重因子w的变化区间计算得到超体聚类点云。然后通过凹凸性判据中阈值(βThresh、θThresh)的设定对聚类结果融合,利用区域生长的思想进行岩块点云分割,达到岩块轮廓面自动识别的目的。从岩块点云的分割结果中依次提取出单个岩块点云,应用PCA算法自动计算岩块粒径并统计块度分布结果。结果表明:岩块分割效果好,自动计算法与手动量取法的平均相对误差约为4.90%,且块度分布的统计结果对爆破质量评价有一定的指导作用,满足对爆破质量分析与评价的要求。 展开更多

关键词 爆堆块度 三维激光扫描 点云分割 超体素体 岩块粒径

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长九神山灰岩矿开采爆破块度预测研究 被引量：12

14

作者 朱子晗 尹岳降 +3 位作者 陈明 魏东 卢文波 刘建程 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期17-23,31,共8页

长九神山灰岩矿是世界上生产规模最大的砂石骨料场,爆破块度直接影响矿山的生产效益。结合现场实际生产,在两个岩体节理发育的采区共进行了11次爆破试验。基于Kuz-Ram爆破块度预测模型计算了爆破后的平均块度,发现平均块度预测计算值与... 长九神山灰岩矿是世界上生产规模最大的砂石骨料场,爆破块度直接影响矿山的生产效益。结合现场实际生产,在两个岩体节理发育的采区共进行了11次爆破试验。基于Kuz-Ram爆破块度预测模型计算了爆破后的平均块度,发现平均块度预测计算值与爆破后实测值差异巨大。进而研究了计算值与实际值差距较大的原因,结果表明:岩体结构中节理发育程度、岩石性质是影响块度分布的主要因素,修正的Kuz-Ram模型岩石系数A的计算严重影响预测结果,建议在计算岩石系数A时,不考虑岩石密度的影响。通过现场4次验证性爆破试验数据分析显示,基于Kuz-Ram模型并使用建议修正方法得到的岩石系数,计算得到的平均块度预测值准确性明显提升,相对误差均在10%以下,预测准确性大幅提高。 展开更多

关键词 爆破块度 Kuz-Ram模型 块度预测 平均块度 岩石系数

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王快水库堆石爆破块度分布预报系统研究 被引量：2

15

作者 赵炳海 张永哲 +1 位作者 尹玉荣 陈俊田 《工程爆破》 北大核心 2009年第2期41-43,共3页

王快水库堆石填筑工程堆石采用溢洪道开挖石料,溢洪道爆破开挖工程应用Kuz-Ram模型,并利用生产性爆破试验修正Kuz-Ram模型,建立了堆石爆破块度分布预报系统。此系统能经济、合理地制定爆破方案,确定爆破参数,控制堆石的块度,及时预报爆... 王快水库堆石填筑工程堆石采用溢洪道开挖石料,溢洪道爆破开挖工程应用Kuz-Ram模型,并利用生产性爆破试验修正Kuz-Ram模型,建立了堆石爆破块度分布预报系统。此系统能经济、合理地制定爆破方案,确定爆破参数,控制堆石的块度,及时预报爆破块度分布情况,在王快水库工程25次大型爆破中取得了很好的应用效果。 展开更多

关键词 堆石 爆破 块度分布 Kuz—Ram模型

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