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基于DEM的多孔粒状铵油炸药现场混装车螺旋的输送稳定性研究
1
作者 安振伟 李宏兵 +1 位作者 张小勇 陈世雄 《爆破器材》 北大核心 2025年第3期42-47,共6页
为提高多孔粒状铵油炸药现场混装车的计量精度,采用离散元法(DEM),以定量底螺旋的输送质量流量稳定性变异系数Cv、螺旋单圈输送量Q0以及螺旋轴扭矩M为评价指标,对定量底螺旋的输送稳定性进行研究。结果表明,多孔粒状铵油炸药混装车采用... 为提高多孔粒状铵油炸药现场混装车的计量精度,采用离散元法(DEM),以定量底螺旋的输送质量流量稳定性变异系数Cv、螺旋单圈输送量Q0以及螺旋轴扭矩M为评价指标,对定量底螺旋的输送稳定性进行研究。结果表明,多孔粒状铵油炸药混装车采用变距底螺旋输送多孔粒状硝酸铵时,螺旋输送质量流量更稳定,输送质量流量的Cv最低可达到5.51%;在统计范围内,变距底螺旋的Q0范围为3.12~3.19 kg,Cv仅为1.00%,相较等距底螺旋受螺旋转速的影响较小;在相同转速条件下,变距底螺旋轴的平均扭矩比等距底螺旋要低,且在统计范围内Cv为4.29%,较等距底螺旋更稳定、更节能。对比的实际标定单圈输送量与仿真结果表明,该仿真方法可靠。 展开更多
关键词 混装车 输送稳定 离散元法(DEM) 粒状铵油 定量底螺旋
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智能现场混装炸药车的发展现状与展望
2
作者 安振伟 张小勇 +1 位作者 黎勇 刘磊 《爆破》 北大核心 2025年第2期140-145,共6页
智能爆破提出以来,当前现场混装炸药车已经不能完全满足现场需求。回顾国外现场混装炸药车的发展历程,国外发达国家虽然现场混装炸药应用比例较高,但自动化、智能化水平却发展相对较低,仅有几家民爆巨头提出了相关概念;国内部分民爆企... 智能爆破提出以来,当前现场混装炸药车已经不能完全满足现场需求。回顾国外现场混装炸药车的发展历程,国外发达国家虽然现场混装炸药应用比例较高,但自动化、智能化水平却发展相对较低,仅有几家民爆巨头提出了相关概念;国内部分民爆企业、混装车制造厂家为了满足国家智能化矿山建设要求,也开始探索研究现场混装车的智能化升级及应用,并取得了一定技术成果。葛洲坝易普力公司基于自身需求和行业要求,研制了智能化现场混装铵油车,实现了精确定位炮孔位置、自动获取爆破设计、一键装药、信息自动采集等功能。本文对该智能化铵油车进行了介绍,详细解读了其中的关键核心技术-高精度输药计量控制系统、高精度智能定位及智能装药系统,为其他类似混装炸药车智能化开发提供了借鉴。最后,基于当前智能化矿山建设需求,重点论述了未来混装炸药车应具备的功能,指出现场混装炸药车的未来是智能化、无人化。而智能化的核心是无人驾驶、自动寻孔、智能装药,其最终将融入矿山整体的安全协同作业。 展开更多
关键词 智能 无人驾驶 自动寻孔 协同作业
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基于大数据融合技术的稀疏测量场地三维概率化重构
3
作者 杨智勇 丁宇超 +2 位作者 冷振东 刘志军 黎学优 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1881-1896,共16页
受工程预算影响,特定场地的勘探数据一般十分有限,有限的勘测数据往往会导致估计的土体参数存在较大的统计不确定性。与此同时,随着岩土勘探设备与信息化技术的发展,岩土体参数数据库却日益庞大,如何有效地利用岩土体大数据去量化三维... 受工程预算影响,特定场地的勘探数据一般十分有限,有限的勘测数据往往会导致估计的土体参数存在较大的统计不确定性。与此同时,随着岩土勘探设备与信息化技术的发展,岩土体参数数据库却日益庞大,如何有效地利用岩土体大数据去量化三维稀疏测量场地土体参数不确定性是一个富有挑战性的问题。为此,提出了基于大数据融合技术的三维稀疏测量场地概率化重构方法。首先,根据吉布斯抽样技术估计有限勘探数据条件下三维场地土体参数的概率分布模型,该模型同时考虑不同钻孔勘测数据在水平和垂直方向的空间自相关性。其次,同样采用吉布斯抽样构建基于数据库数据的土体参数概率分布模型。在此基础上,通过变种贝叶斯理论融合三维场地土体参数概率模型和基于数据库数据的土体参数概率模型,推导了融合数据库信息后的稀疏测量场地土体参数变种概率分布模型,通过变种概率分布模型模拟不完备钻孔数据,得到了具有格栅结构的完备钻孔数据,利用Kronecker内积分解大尺度自相关矩阵,实现高效的三维场地概率化重构方法。最后,以一个模拟虚拟场地和美国德克萨斯州某勘探场地为例,阐明了所提方法的有效性。结果表明:所提方法能有效地融合岩土体大数据,融合岩土体大数据能够显著地降低三维稀疏测量场地土体参数的不确定性,为稀疏测量场地的三维概率化重构提供一种有效分析工具。 展开更多
关键词 场地勘测 不确定性 岩土体大数据 吉布斯抽样 数据融合
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地应力对岩体爆破块度分布特征的影响研究 被引量：1
4
作者 曹泽铭 杨建华 +3 位作者 叶志伟 冷振东 姚池 张小波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2202-2211,共10页
深地工程高地应力岩体爆破开挖时常出现岩体破碎难、大块率高的问题。为深入理解这一问题,采用动力有限元方法模拟不同地应力条件下的岩体爆破开裂过程,引入爆生裂纹分形维数和岩体爆破块度图像识别方法,研究地应力对岩体爆破爆生裂纹... 深地工程高地应力岩体爆破开挖时常出现岩体破碎难、大块率高的问题。为深入理解这一问题,采用动力有限元方法模拟不同地应力条件下的岩体爆破开裂过程,引入爆生裂纹分形维数和岩体爆破块度图像识别方法,研究地应力对岩体爆破爆生裂纹分布和块度分布特征的影响,并通过不同埋深和地应力水平下的岩体爆破工程实例进行验证。研究结果表明:地应力对炮孔远区爆生裂纹扩展的抑制作用以及非静水地应力对爆生裂纹扩展的导向作用,导致了岩体爆破大块的产生;随着地应力水平的提高,岩体爆破平均块度尺寸、最大块度尺寸、块度不均匀系数和大块率均显著增加;炮孔近区的爆生裂纹扩展几乎不受地应力的影响,从而使得地应力对岩体爆破小块度的尺寸影响不大;垂直于炮孔轴向的两个主地应力差别较大时,不利于爆破破岩,侧压力系数约为0.75时,岩体破碎效果较好。 展开更多
关键词 深地工程 爆破 地应力 爆生裂纹 爆破块度
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深部岩体爆破冲击波能量分布特征 被引量：4
5
作者 杨建华 彭超 +2 位作者 叶志伟 冷振东 魏彬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1735-1746,共12页
地应力对岩体爆炸应力与爆炸能量的分布有重要影响。针对深部岩体爆破冲击波能量分布,基于叠加原理,计算地应力和爆炸荷载双重作用下岩体爆炸应力分布,结合岩体破坏准则,得到了冲击波作用下深部岩体的破坏特征,分析不同工况下传递入深... 地应力对岩体爆炸应力与爆炸能量的分布有重要影响。针对深部岩体爆破冲击波能量分布,基于叠加原理,计算地应力和爆炸荷载双重作用下岩体爆炸应力分布,结合岩体破坏准则,得到了冲击波作用下深部岩体的破坏特征,分析不同工况下传递入深部岩体引起爆破扩腔、径向裂隙扩张及岩石弹性变形的冲击波能量占比,采用数值模拟方法探究了地应力对岩体爆破冲击波能量分布的影响。研究结果表明:岩体性质、炸药性能及地应力水平均会对深部岩体冲击波能量分布产生显著影响;高地应力环境下,硝铵炸药传递入硬岩(花岗岩)的冲击波总能量占比及有效能量的占比较于软岩(页岩)更小,与低性能炸药相比,采用高性能炸药爆破时传递入花岗岩的冲击波总能量占比及有效能量的占比更大;随地应力增大,用于爆腔膨胀的冲击波能量占比基本不变,用于裂隙扩张的冲击波能量占比近似呈线性减小,用于引起弹性变形的冲击波能量占比近似呈指数增长;高地应力环境下,传递入岩体的冲击波总能量占比虽然较大,但有效能量的占比较小;研究成果可为改善深部岩体爆破冲击波能量分布及提升岩体爆破效果提供参考。 展开更多
关键词 深部岩体 爆破 冲击波能量 高地应力 能量分布
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坝基缓坡预裂开挖中不同布孔方式下的爆破扰动比较分析 被引量：3
6
作者 高启栋 张宸 +3 位作者 范勇 周海孝 卢文波 冷振东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1018-1029,共12页
在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白... 在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白鹤滩水电站坝基缓坡开挖,分别开展了顺坡布孔与反坡布孔两种开挖方式下的现场爆破试验,同时借助LS-DYNA三维动力有限元模拟,比较分析了两种布孔方式下保留岩体的爆破损伤演化特性与振动分布规律,并揭示了不同布孔方式下的内在力学作用机制,最后综合考虑开挖成型效果与施工速率,对坝基缓坡开挖方案的选择进行了探讨。结果表明:两种布孔方式下由预裂孔引起的保留岩体扰动情况基本一致,区别在于主爆孔或缓冲孔引起的累积损伤效应与爆破振动,内在原因在于炮孔与保留岩体轮廓面夹角的变化。相对顺坡布孔,反坡布孔因增大了主爆孔或缓冲孔与轮廓面的夹角,减少了传输至保留岩体的爆炸能量,有利于减轻对保留岩体的扰动,可减小损伤深度约11.6%~13.9%,降低爆破振动约6.4%~53.7%。 展开更多
关键词 坝基缓坡 预裂爆破 顺坡布孔 反坡布孔 爆破扰动
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交错起爆下爆炸应力波的碰撞机制与破岩效果 被引量：2
7
作者 范勇 郭一鸣 +2 位作者 冷振东 杨广栋 田斌 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期90-102,共13页
对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的... 对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的RHT模型和炸药的JWL状态方程,模拟了交错、孔底和孔口起爆方式下孔间应力波的大小和破岩效果;最后,结合现场试验对比分析了不同起爆方式下爆炸应力波的相互作用及含砾石岩体的破碎块度分布特征。结果表明:双孔交错起爆下两应力波首先在孔间正碰撞,碰撞后的压力与应力波稳定传播时的压力比为2.4;当入射角在0°~44°区间时,应力波斜碰撞,压力比由4.1降至2.3;当入射角处于44°~90°区间时,应力波发生马赫反射,压力比由3.5降至1.0。交错、孔底起爆方式下,爆破块度尺寸小于250 mm的比例分别为25.5%和20.9%,爆破块度尺寸大于750 mm的比例分别为9.2%和17.5%。双孔交错起爆引起的应力波碰撞增强效应可有效改善含砾石岩体的钻孔爆破破碎效果。 展开更多
关键词 交错起爆 孔底起爆 孔口起爆 应力波碰撞 爆破破岩
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基于能量传输效率控制的现场混装炸药与岩石匹配方法
8
作者 崔雪姣 李启月 +3 位作者 冷振东 姚颖康 周建敏 赵明生 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期9-15,共7页
炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要。首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础... 炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要。首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础上建立了基于能量传输效率控制的现场混装炸药-岩石匹配模型,最后结合现场试验对新的炸药-岩石匹配方法的合理性进行验证。结果表明:新方法综合考虑了现场混装炸药非理想爆轰特性和岩石应变率效应对爆破破坏分区范围的影响,可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,更加科学合理。不同炸药-岩石匹配条件下的爆破块度试验证实了匹配结果与传统波阻抗理论并不总是一致,采用新的现场混装炸药-岩石匹配方法,爆破粉矿率较原有炸药参数有明显的降低,爆破大块率从6.7%下降至1%以下,进一步验证了新方法的合理性。 展开更多
关键词 钻孔爆破 破坏分区 岩石-炸药匹配 能量利用率
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穿越断层破碎带深埋洞室爆破开挖围岩破坏机理研究进展 被引量：3
9
作者 苏都都 范勇 +2 位作者 吴进高 杨广栋 冷振东 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期25-34,共10页
我国西部大开发战略正进一步实施,西南高山峡谷地区正在或即将在密集展开一大批大型水电工程.然而受复杂地形条件限制,工程建设中将导流、引水、发电等水工建筑物布置在地下,这就涉及到具有埋深大、地应力高典型特征的地下洞室群开挖工... 我国西部大开发战略正进一步实施,西南高山峡谷地区正在或即将在密集展开一大批大型水电工程.然而受复杂地形条件限制,工程建设中将导流、引水、发电等水工建筑物布置在地下,这就涉及到具有埋深大、地应力高典型特征的地下洞室群开挖工程,并且相当一部分地下洞室群不可避免地穿越断层破碎带.本文总结了近年来工程师和学者重点关注的围岩变形破坏成因以及降低围岩变形破坏发生风险和保障深埋洞室施工安全的方法与技术.诸多研究从理论上阐明了爆破-瞬态卸荷力学作用过程,明确了爆炸应力波和地应力瞬态-卸荷应力波产生机理;从爆破-瞬态卸荷反复扰动激发应力波传播规律、应力波与含断层破碎带岩体的相互作用、含断层破碎带岩体强度特征等方面深入研究爆破-瞬态卸荷反复扰动下穿越断层破碎带深埋洞室变形破坏机理.并结合现场试验、数值模拟和室内试验的方法研究提出了爆破-瞬态卸荷扰动作用下围岩破坏预报及其控制措施.最后提出了关于爆破-瞬态卸荷扰动对含断层破碎带岩体复杂相互作用及控制技术的深入研究方向. 展开更多
关键词 断层破碎带 围岩 深埋洞室 瞬态卸荷 爆破
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高原隧道现场混装炸药爆破试验效果分析
10
作者 曹进军 周桂松 +4 位作者 冷振东 徐佑 侯国荣 田水龙 卢军 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期156-161,共6页
针对隧道传统包装炸药爆破炮孔数量多、作业人员密集等问题,基于现场混装炸药机械化装药及连续耦合装药结构优势,在高原隧道进行了60次现场混装炸药爆破试验,总结了不同人数的装药作业工效,开展了隧道孔网参数优化及周边孔光面爆破效果... 针对隧道传统包装炸药爆破炮孔数量多、作业人员密集等问题,基于现场混装炸药机械化装药及连续耦合装药结构优势,在高原隧道进行了60次现场混装炸药爆破试验,总结了不同人数的装药作业工效,开展了隧道孔网参数优化及周边孔光面爆破效果改进试验,将原包装爆破孔数151个优化至124个,同时周边孔间距由原45 cm逐步调整为60 cm,对比光面爆破效果。结果表明:相比传统包装炸药爆破,现场混装炸药爆破可提高人均作业工效40%以上,降低劳动强度约90%,显著减少危险作业人员,同时节省钻孔数量和起爆器材使用量15%以上及改善了爆破效果,提高了钻孔与挖装效率,提高循环进尺3%以上,有利于加快隧道施工进度。 展开更多
关键词 现场混装炸药 低密度 耦合装药 光面爆破 工效分析 循环进尺
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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
11
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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侧向起爆条件下的爆炸能量分布及其对破岩效果的影响 被引量：17
12
作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 范勇 陈明 严鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期661-669,共9页
为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下... 为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布有着很大差异。可以通过改变起爆方式来调整用于爆破破岩的冲击能和气体能的比例,以提高爆破破岩的能量利用率。此在基础上,提出了不同强度岩体中起爆方式选择的原则,导爆索侧向起爆适用于软岩和裂隙岩体的爆破破碎以及轮廓爆破,而在硬岩中的级配料爆破开采则不宜采用侧向起爆。 展开更多
关键词 岩石爆破 破碎效应 起爆方式 能量分布 冲击能 气体能
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基于3DEC的急倾斜薄煤层俯伪斜开采矿压模拟研究 被引量：11
13
作者 李宗福 曹树刚 +2 位作者 刘勇 周声才 杨红运 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第3期1-5,9,共6页
以逢春煤矿急倾斜薄煤层俯伪斜综合机械化开采为工程背景,采用3DEC离散元数值模拟方法,对不同煤层厚度、煤层倾角、顶板岩性条件下的覆岩垮落和支架受力变形规律进行模拟研究。数值分析结果表明,当煤层厚度较小、顶板较破碎或倾角较小时... 以逢春煤矿急倾斜薄煤层俯伪斜综合机械化开采为工程背景,采用3DEC离散元数值模拟方法,对不同煤层厚度、煤层倾角、顶板岩性条件下的覆岩垮落和支架受力变形规律进行模拟研究。数值分析结果表明,当煤层厚度较小、顶板较破碎或倾角较小时,采场顶板沿工作面倾斜方向的垂直应力、垂直位移和卸压拱高度较大,反之较小;支架工作阻力是工作面中部最大,上部次之,下部最小。根据数值模拟结果,研制出相应的液压支架并进行了工程应用,测试结果表明,支架工作阻力数值模拟结果与实测结果的误差在5.0%以内,该液压支架对急倾斜薄煤层俯伪斜工作面的适应性较好。 展开更多
关键词 急倾斜薄煤层 俯伪斜 综采工作面 3DEC离散元 数值模拟 液压支架 工作阻力
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空气间隔堵塞爆破数值模拟与试验研究 被引量：13
14
作者 朱宽 钟冬望 周桂松 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第1期43-50,共8页
提出了一种空气间隔堵塞爆破结构改善岩石爆破效果的方式。通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了连续堵塞和空气间隔堵塞结构模型,计算得到:采用空气间隔堵塞结构,在装药部分孔壁位置应力峰值明显削弱,但在离炮孔中心远区的岩石应力... 提出了一种空气间隔堵塞爆破结构改善岩石爆破效果的方式。通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了连续堵塞和空气间隔堵塞结构模型,计算得到:采用空气间隔堵塞结构,在装药部分孔壁位置应力峰值明显削弱,但在离炮孔中心远区的岩石应力峰值影响不大,说明该结构有利于控制爆源中心的过破碎,减小粉碎区区域;在空气堵塞段,孔壁单元应力峰值均明显降低,但是有效应力作用时间却明显增加,说明该结构对改善该位置岩石爆破效果有一定促进作用。在岩屑堵塞段,受空气间隔的影响,岩屑堵塞单元应力基本按照一个数量级进行衰减,要达到预期效果应至少设计2段空气间隔段。通过在露天台阶爆破试验证明了该堵塞结构改善爆破效果的可行性。 展开更多
关键词 空气间隔堵塞 ANSYS/LS-DYNA 应力峰值 爆破效果
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二氧化碳膨胀爆破一次性致裂管性能研究与应用 被引量：10
15
作者 朱宽 钟冬望 周桂松 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第2期133-139,共7页
一次性致裂管是国内近几年出现的一种新型二氧化碳膨胀爆破器材,具有安全可控、施工便捷等特点。采用理论与试验相结合的方式对一次性二氧化碳膨胀爆破致裂管的性能进行系统研究,通过理论计算和水压试验方式得到ZWD89系列一次性致裂管... 一次性致裂管是国内近几年出现的一种新型二氧化碳膨胀爆破器材,具有安全可控、施工便捷等特点。采用理论与试验相结合的方式对一次性二氧化碳膨胀爆破致裂管的性能进行系统研究,通过理论计算和水压试验方式得到ZWD89系列一次性致裂管的平均压力峰值为53.19 MPa,与理论计算值47.29 MPa误差为12.48%。采用压缩气体与水蒸气容器爆破能量公式计算得到单只ZWD89—1500型致裂管爆破能量相当于264.24 g TNT炸药爆炸产生的能量。现场振动测试得到两组工况在5 m处的爆破振动速度峰值为2.5032 cm/s,且爆破振动峰值基本呈现线性衰减趋势,证明二氧化碳膨胀爆破技术适用于苛刻环境下的爆破工程施工。通过频谱分析得到二氧化碳膨胀爆破主频主要分布在50 Hz以内,随着爆破孔数的增加,主频逐渐向低频区域靠拢,需要引起重视。 展开更多
关键词 二氧化碳膨胀爆破 一次性致裂管 爆破振动速度 频谱分析
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基于应力归还法的单轴拉伸伺服控制试验系统的研制与应用
16
作者 赵开 彭守建 +2 位作者 大久保诚介 许江 张海龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期284-290,共7页
根据岩石广义应力松弛特性试验研究的需要,自主研制了基于应力归还法的单轴拉伸伺服控制试验系统。该系统的(1)实现了应力归还法控制,既能单独控制加载传统的位移、应力,也可伺服控制应力-应变线性组合;(2)测量、控制系统采用硬件实现... 根据岩石广义应力松弛特性试验研究的需要,自主研制了基于应力归还法的单轴拉伸伺服控制试验系统。该系统的(1)实现了应力归还法控制,既能单独控制加载传统的位移、应力,也可伺服控制应力-应变线性组合;(2)测量、控制系统采用硬件实现而非计算机软件,结构简单紧凑,系统动作反应时间短,性能稳定可靠,升级改造空间大;(3)控制及监测数据均采用模拟信号传输,试验过程控制及数据采集精度均较高;(4)采用高强度粘接剂直接拉伸,使试件完全处于被拉伸状态,能更真实地模拟工程实际中岩体的受力状态。采用该试验系统,对田下凝灰岩进行了拉应力条件下的广义应力松弛试验,试验结果表明,其具有较好的实用性和可靠性,为研究工程实际中岩石受拉应力作用下的广义应力松弛力学性质提供了新的试验方法及手段。 展开更多
关键词 直接拉伸 试验系统 应力归还控制 广义应力松弛
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岩石爆破中孔内起爆位置对爆炸能量传输的调控作用研究 被引量：23
17
作者 高启栋 卢文波 +3 位作者 冷振东 王亚琼 孙鹏昌 陈明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2050-2058,共9页
从爆炸能量传输和爆炸应力场分布的角度,结合柱状药包爆破过程的数值模拟,揭示了起爆位置的影响作用机制,并开展了现场爆破试验研究,综合评价了上部、底部及中部3种传统起爆位置下爆炸能量的空间分布及爆破效果,设想了一种改进的孔内起... 从爆炸能量传输和爆炸应力场分布的角度,结合柱状药包爆破过程的数值模拟,揭示了起爆位置的影响作用机制,并开展了现场爆破试验研究,综合评价了上部、底部及中部3种传统起爆位置下爆炸能量的空间分布及爆破效果,设想了一种改进的孔内起爆雷管布置方案。结果表明,起爆位置对传入炮孔周围岩体的爆炸能量具有一定的调控作用,爆炸能量偏向于爆轰波传播的正向传输,起爆雷管的位置决定着爆炸能量沿炮孔轴向的分布。在台阶爆破中,孔底起爆时,爆炸能量偏向于孔口传输,可形成较为理想的爆破漏斗,且能减轻对孔底岩体的损伤与扰动,但其易于形成根底或造成欠挖,而适当上调雷管位置,会使部分爆炸能量向孔底传输,有助于加强孔底岩体的破碎及减少根底。以往多推荐的孔底起爆并非总是最优选择,应根据不同的工程目的及现场情况,适时地调整起爆雷管的位置,以充分发挥其对爆炸能量传输的调控作用,从而实现对炸药能量的优化利用。 展开更多
关键词 岩石爆破 起爆位置 爆炸能量 传输 调控作用
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基于实测爆破振动计算岩体介质P波品质因子 被引量：5
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作者 杨招伟 卢文波 +5 位作者 陈明 严鹏 胡英国 刘美山 吴新霞 冷振东 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期105-114,共10页
爆破地震波传播衰减研究对爆破振动预测及安全控制有着重要的指导意义。针对爆破振动实测信号,结合P波、S波的初至识别结果,计算P波、S波在岩体中的传播速度及P波的上升时间,进一步得出岩体介质P波品质因子。结合现场实测振动数据,计算... 爆破地震波传播衰减研究对爆破振动预测及安全控制有着重要的指导意义。针对爆破振动实测信号,结合P波、S波的初至识别结果,计算P波、S波在岩体中的传播速度及P波的上升时间,进一步得出岩体介质P波品质因子。结合现场实测振动数据,计算丰宁抽水蓄能电站及舟山绿色石化基地试验区域内岩体介质P波品质因子,计算结果分别为19.02和14.07。结果表明,通过实测地表爆破振动计算得到的P波品质因子远小于经验公式的计算值及一般原岩的品质因子,说明地表疏松层对爆破地震波的传播衰减有较大影响。 展开更多
关键词 爆破试验 爆破振动 波速 上升时间 品质因子
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孔内起爆位置对爆破振动场分布的影响作用规律 被引量：11
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作者 高启栋 靳军 +3 位作者 王亚琼 卢文波 冷振东 陈明 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期135-149,共15页
岩石钻孔爆破中,孔内起爆位置决定炸药爆轰波的传播方向,进而影响爆破振动场的分布。通过分析柱状药包爆轰产物和爆炸能量的分配及其爆炸应力场的分布,揭示了起爆位置的影响作用机理;基于Heelan短柱解延长药包叠加计算模型,比较分析了... 岩石钻孔爆破中,孔内起爆位置决定炸药爆轰波的传播方向,进而影响爆破振动场的分布。通过分析柱状药包爆轰产物和爆炸能量的分配及其爆炸应力场的分布,揭示了起爆位置的影响作用机理;基于Heelan短柱解延长药包叠加计算模型,比较分析了不同起爆位置下爆破振动场的分布规律,并结合现场实验,验证了起爆位置对爆破振动场分布的调节作用效果。结果表明:起爆位置的影响作用机理在于柱状药包爆炸能量的轴向不均匀分配和爆破振动场叠加的相位延迟效应;孔内起爆位置对爆破振动场的分布起调节作用,爆破振动沿爆轰波传播正向叠加增强,且爆破振动场分布的不均匀性受药包长度和炸药爆轰速度的调控;对于常见的几种起爆方式,现场实验统计结果显示,底部起爆时地表爆破振动峰值最大,中部起爆次之,上部起爆最小,且爆破振动差异性随炮孔深度的增加而增大,但振动差异会随距离逐渐消减。 展开更多
关键词 钻孔爆破 起爆位置 爆破振动场分布 质点峰值振速
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竖向钻孔爆破激发振动波频率的衰减特征 被引量：7
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作者 周俊汝 卢文波 +3 位作者 钟冬望 吴亮 冷振东 杨文光 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第1期14-20,共7页
如何基于频率有效控制爆破地震效应是近年来爆破工程中的热点问题。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,将竖向钻孔爆破中长柱药包等效为多个单元短柱药包迭加,首先了推导Heelan短柱单元激发应力波频域内解析解,根据单元短柱药包解析... 如何基于频率有效控制爆破地震效应是近年来爆破工程中的热点问题。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,将竖向钻孔爆破中长柱药包等效为多个单元短柱药包迭加,首先了推导Heelan短柱单元激发应力波频域内解析解,根据单元短柱药包解析解的迭加模型,研究了竖向钻孔爆破激发的振动波频率衰减特征。结果表明:高频对应幅值衰减快于低频对应幅值,爆破振动频谱曲线整体向低频方向偏移,由于高低频对应速度幅值衰减速度的差异和速度幅值谱的多峰结构,主频衰减过程中发生突变,如考虑自由面对地震波传播的影响,主频衰减过程中有波动;质心频率的衰减规律相对平滑稳定。爆破振动主频衰减特征研究为基于频率评价爆破振动安全提供了理论依据。 展开更多
关键词 钻孔爆破 频谱特性 衰减规律 理论分析 数值模拟
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