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大直径空孔对掏槽爆破效果的影响机理研究
被引量:
4
1
作者
赵艳伟
邰成群
+2 位作者
孙进辉
何丽华
杨长辉
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第8期164-173,共10页
针对大红山铜矿巷道掘进爆破出现炮孔利用率低、单次循环进尺低、现场半孔率低、超欠挖严重及轮廓面不平整等问题,通过数值模拟软件LS-DYNA,构建三、四、五、六个大直径空孔四种掏槽爆破模型,对四种大直径空孔数量条件下的掏槽爆破成腔...
针对大红山铜矿巷道掘进爆破出现炮孔利用率低、单次循环进尺低、现场半孔率低、超欠挖严重及轮廓面不平整等问题,通过数值模拟软件LS-DYNA,构建三、四、五、六个大直径空孔四种掏槽爆破模型,对四种大直径空孔数量条件下的掏槽爆破成腔效果进行数值模拟研究,为后续掏槽布孔设计提供指导。研究表明:大直径空孔对岩体爆破损伤有导向作用,六个大直径空孔诱导形成的爆腔面积最大,约0.1321 m^(2),比五个大直径空孔的爆腔面积增长了8.55%,比四个大直径空孔的爆腔面积增长了2%,比三个大直径空孔的爆腔面积增长了8.01%;大直径空孔的阻隔作用明显,空孔的存在可以使得爆破振动峰值下降51.63%,有效应力峰值下降67.24%。
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关键词
掏槽爆破
预制空孔
爆腔面积
数值模拟
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职称材料
铜尾矿区重金属污染土壤的植物修复技术研究进展
2
作者
范艺璇
蒋太国
+3 位作者
朱艳芬
郭芸杉
丁正方
孙吕
《绿色科技》
2024年第10期205-210,共6页
随着铜矿资源的持续开发利用,尾矿区周围土壤的重金属污染问题愈来愈严重,当务之急是寻找一种既成本低廉又环保的重金属污染土壤处理技术。植物修复技术因其低成本、无二次污染、工艺简单等优势而被广泛应用于重金属污染土壤的修复研究...
随着铜矿资源的持续开发利用,尾矿区周围土壤的重金属污染问题愈来愈严重,当务之急是寻找一种既成本低廉又环保的重金属污染土壤处理技术。植物修复技术因其低成本、无二次污染、工艺简单等优势而被广泛应用于重金属污染土壤的修复研究。对适用于铜尾矿区重金属污染土壤修复的特定植物类型如豆科植物、菊科植物、地被植物和观赏植物进行了总结,阐述了各类型植物修复铜尾矿重金属污染土壤的潜在优势以及单一植物修复技术的缺陷,并介绍了进一步结合动物法、化学法和微生物法对重金属污染土壤进行联合修复的研究进展,最后对植物修复及联合植物修复技术的研究方向提出展望。
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关键词
铜尾矿
重金属污染
土壤污染
植物修复
联合修复
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职称材料
围压与爆破耦合作用下节理岩体裂纹的扩展行为与影响因素
被引量:
1
3
作者
马泗洲
蒋海明
+2 位作者
周朝兰
王明洋
刘科伟
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第6期3-20,共18页
为了深入研究围压与爆破耦合作用下节理岩体的动力响应及损伤机制,采用显式动力学数值模拟方法,并结合任意拉格朗日-欧拉算法和流固耦合技术,对节理岩体的破裂过程进行模拟。基于时域递归理论,分别计算了爆炸应力波穿过节理面时的透射...
为了深入研究围压与爆破耦合作用下节理岩体的动力响应及损伤机制,采用显式动力学数值模拟方法,并结合任意拉格朗日-欧拉算法和流固耦合技术,对节理岩体的破裂过程进行模拟。基于时域递归理论,分别计算了爆炸应力波穿过节理面时的透射与反射系数。通过爆炸光弹性试验,分析了爆炸应力波在节理岩体中的传播过程与特征。此外,利用Riedel-Hiermaier-Thoma (RHT)损伤模型,讨论了不同节理角度及不同围压对爆破裂纹扩展行为的影响,并结合FracPaQ程序定量描述了爆破裂纹的分布规律。最后,通过分析节理尖端的主应力分布及动态应力强度因子变化规律,揭示了节理岩体的爆破损伤机制。结果表明:节理面与非静水压力对爆破裂纹扩展均有导向作用,且非静水压力的导向效应会因节理面的存在而减弱;非静水压力下,应力波透、反射系数随着水平方向压力的增加分别呈减小和增大的趋势。由节理面两侧法向与切向位移的变化规律,发现剪切应力是尖端翼裂纹扩展的主要原因。根据动态应力强度因子判断,拉伸裂纹在爆破初期主导节理尖端的损伤,而剪切裂纹在后期占主导地位。
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关键词
地应力
节理岩体
爆炸应力波
裂纹扩展
损伤机制
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职称材料
DIC技术在SHPB试验中的应用现状与优化
4
作者
甘会莲
许万敏
+2 位作者
乔永昕
万再春
王建国
《黄金科学技术》
北大核心
2025年第2期315-327,共13页
DIC(Digital Image Correlation)技术通过追踪试样表面的散斑图像,实现了对材料动态力学行为的非接触式实时监测与分析。然而,在分离式霍普金森压杆(SHPB)试验中,由于高应变率和复杂加载环境的影响,DIC技术仍面临测量精度受限和环境适...
DIC(Digital Image Correlation)技术通过追踪试样表面的散斑图像,实现了对材料动态力学行为的非接触式实时监测与分析。然而,在分离式霍普金森压杆(SHPB)试验中,由于高应变率和复杂加载环境的影响,DIC技术仍面临测量精度受限和环境适应性不足等挑战。为全面掌握DIC技术在SHPB试验中的应用现状及优化方法,在阐述SHPB试验和DIC技术原理的基础上,从增量相关、形函数、初值估计和深度学习算法等多个维度,系统总结了提升大变形测量精度的相关研究成果。同时,结合SHPB试验的具体需求,从散斑制作技术和材料力学特性反馈等方面,提出了切实可行的DIC技术优化措施,包括:采用高速相机和优化图像处理算法以提升图像采集与处理系统的性能;增强DIC技术在高温、高压等复杂环境下的适应性;结合其他测试技术,实现多参数测量与综合分析,从而更全面地揭示材料的动态力学行为。DIC技术在SHPB试验中的优化趋势旨在提升测量性能、拓展应用范围,并推动测试系统的智能化发展。这将为材料动态力学性能的精确评估提供有力支持,进一步促进材料科学及相关工程领域的技术进步。
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关键词
分离式霍普金森压杆
数字图像相关方法
散斑图像
测试技术
材料力学行为
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职称材料
基于正交设计模拟实验的预裂爆破参数优化方法研究
被引量:
10
5
作者
王子琛
李祥龙
+2 位作者
王惠芬
王建国
孙进辉
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2021年第5期96-101,共6页
由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因...
由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因素进行分析,确定预裂孔成缝效果最优的起爆方式和爆破参数,并进行模拟实验验证。研究表明:装药不耦合系数取2、孔距取8倍炮孔直径、不设置导向孔、采用延期时间为12 ms的逐孔起爆预裂方式,得到有效半孔率为85.4%、预裂缝宽度为25.4 mm、原岩损伤率为13.5%,爆破效果综合评价最佳。
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关键词
多指标正交试验
预裂爆破
相似模型试验
逐孔起爆
多因素分析法
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职称材料
不耦合系数对切缝药包爆生裂纹扩展及分形特征的影响
被引量:
1
6
作者
田栩帆
王正雄
+3 位作者
陈浩
万再春
关思
王建国
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第7期130-137,162,共9页
为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明...
为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明:主裂纹扩展分为两个阶段,第一阶段(0~150μs),在爆生气体和爆炸应力波的作用下,裂纹开裂时刻裂纹扩展速度达到峰值,随即立刻下降;第二阶段(150~330μs),由于反射应力波的作用,裂纹继续扩展直至停止。K=1.71时,爆生主裂纹沿切缝方向扩展距离最长,产生的次裂纹数量最少,左右主裂纹形成夹角近乎水平;K=1.28和1.42时,主裂纹扩展长度和产生的次裂纹数量次之;K=1.86和1.14时,裂纹扩展长度较短,产生的次裂纹数量最多。K大于或小于1.71时,爆炸产生的能量得不到充分利用,爆生主裂纹的扩展速度峰值、动态强度因子峰值小。区域Ⅱ、Ⅲ的分形维数随着径向不耦合系数的增大而减小,变化率相对较大,区域Ⅰ由于靠近爆源,整体的分形维数大,变化率小;K=1.71时,炮孔周围形成的粉碎区损伤变量最小。
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关键词
动态焦散线
切缝药包
裂纹扩展
分形维数
损伤变量
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职称材料
题名
大直径空孔对掏槽爆破效果的影响机理研究
被引量:
4
1
作者
赵艳伟
邰成群
孙进辉
何丽华
杨长辉
机构
玉溪矿业
有限公司
昆明理工大学国土资源工程学院
云南铜业股份有限公司矿山研究院
昆明冶金高等专科学校
出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第8期164-173,共10页
文摘
针对大红山铜矿巷道掘进爆破出现炮孔利用率低、单次循环进尺低、现场半孔率低、超欠挖严重及轮廓面不平整等问题,通过数值模拟软件LS-DYNA,构建三、四、五、六个大直径空孔四种掏槽爆破模型,对四种大直径空孔数量条件下的掏槽爆破成腔效果进行数值模拟研究,为后续掏槽布孔设计提供指导。研究表明:大直径空孔对岩体爆破损伤有导向作用,六个大直径空孔诱导形成的爆腔面积最大,约0.1321 m^(2),比五个大直径空孔的爆腔面积增长了8.55%,比四个大直径空孔的爆腔面积增长了2%,比三个大直径空孔的爆腔面积增长了8.01%;大直径空孔的阻隔作用明显,空孔的存在可以使得爆破振动峰值下降51.63%,有效应力峰值下降67.24%。
关键词
掏槽爆破
预制空孔
爆腔面积
数值模拟
Keywords
cut blasting
prefabricated empty holes
explosion cavity area
numerical simulation
分类号
TD236 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
铜尾矿区重金属污染土壤的植物修复技术研究进展
2
作者
范艺璇
蒋太国
朱艳芬
郭芸杉
丁正方
孙吕
机构
云南铜业股份有限公司矿山研究院
出处
《绿色科技》
2024年第10期205-210,共6页
文摘
随着铜矿资源的持续开发利用,尾矿区周围土壤的重金属污染问题愈来愈严重,当务之急是寻找一种既成本低廉又环保的重金属污染土壤处理技术。植物修复技术因其低成本、无二次污染、工艺简单等优势而被广泛应用于重金属污染土壤的修复研究。对适用于铜尾矿区重金属污染土壤修复的特定植物类型如豆科植物、菊科植物、地被植物和观赏植物进行了总结,阐述了各类型植物修复铜尾矿重金属污染土壤的潜在优势以及单一植物修复技术的缺陷,并介绍了进一步结合动物法、化学法和微生物法对重金属污染土壤进行联合修复的研究进展,最后对植物修复及联合植物修复技术的研究方向提出展望。
关键词
铜尾矿
重金属污染
土壤污染
植物修复
联合修复
Keywords
copper tailings
heavy metal pollution
soil pollution
phytoremediation
combined remediation
分类号
X83 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
围压与爆破耦合作用下节理岩体裂纹的扩展行为与影响因素
被引量:
1
3
作者
马泗洲
蒋海明
周朝兰
王明洋
刘科伟
机构
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室
中南大学资源与安全工程学院
云南铜业股份有限公司矿山研究院
出处
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第6期3-20,共18页
基金
国家自然科学基金(42102331,52334003,52274249,51974360)。
文摘
为了深入研究围压与爆破耦合作用下节理岩体的动力响应及损伤机制,采用显式动力学数值模拟方法,并结合任意拉格朗日-欧拉算法和流固耦合技术,对节理岩体的破裂过程进行模拟。基于时域递归理论,分别计算了爆炸应力波穿过节理面时的透射与反射系数。通过爆炸光弹性试验,分析了爆炸应力波在节理岩体中的传播过程与特征。此外,利用Riedel-Hiermaier-Thoma (RHT)损伤模型,讨论了不同节理角度及不同围压对爆破裂纹扩展行为的影响,并结合FracPaQ程序定量描述了爆破裂纹的分布规律。最后,通过分析节理尖端的主应力分布及动态应力强度因子变化规律,揭示了节理岩体的爆破损伤机制。结果表明:节理面与非静水压力对爆破裂纹扩展均有导向作用,且非静水压力的导向效应会因节理面的存在而减弱;非静水压力下,应力波透、反射系数随着水平方向压力的增加分别呈减小和增大的趋势。由节理面两侧法向与切向位移的变化规律,发现剪切应力是尖端翼裂纹扩展的主要原因。根据动态应力强度因子判断,拉伸裂纹在爆破初期主导节理尖端的损伤,而剪切裂纹在后期占主导地位。
关键词
地应力
节理岩体
爆炸应力波
裂纹扩展
损伤机制
Keywords
in-situ stress
jointed rock mass
explosion stress wave
crack extension
damage mechanism
分类号
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
DIC技术在SHPB试验中的应用现状与优化
4
作者
甘会莲
许万敏
乔永昕
万再春
王建国
机构
云南
交投公路建设第六工程
有限公司
云南铜业股份有限公司矿山研究院
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
出处
《黄金科学技术》
北大核心
2025年第2期315-327,共13页
基金
2021年云南交投科技创新计划项目“高原山区高速公路隧道新型聚能水压爆破施工关键技术研究及工程示范”(编号:YCYCYF-2021-14)
国家自然科学基金地区项目“岩巷爆破多参数协同关系及炮孔利用率预测模型研究”(编号:42467023)联合资助。
文摘
DIC(Digital Image Correlation)技术通过追踪试样表面的散斑图像,实现了对材料动态力学行为的非接触式实时监测与分析。然而,在分离式霍普金森压杆(SHPB)试验中,由于高应变率和复杂加载环境的影响,DIC技术仍面临测量精度受限和环境适应性不足等挑战。为全面掌握DIC技术在SHPB试验中的应用现状及优化方法,在阐述SHPB试验和DIC技术原理的基础上,从增量相关、形函数、初值估计和深度学习算法等多个维度,系统总结了提升大变形测量精度的相关研究成果。同时,结合SHPB试验的具体需求,从散斑制作技术和材料力学特性反馈等方面,提出了切实可行的DIC技术优化措施,包括:采用高速相机和优化图像处理算法以提升图像采集与处理系统的性能;增强DIC技术在高温、高压等复杂环境下的适应性;结合其他测试技术,实现多参数测量与综合分析,从而更全面地揭示材料的动态力学行为。DIC技术在SHPB试验中的优化趋势旨在提升测量性能、拓展应用范围,并推动测试系统的智能化发展。这将为材料动态力学性能的精确评估提供有力支持,进一步促进材料科学及相关工程领域的技术进步。
关键词
分离式霍普金森压杆
数字图像相关方法
散斑图像
测试技术
材料力学行为
Keywords
SHPB
DIC method
speckle image
test technology
mechanical behavior of materials
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于正交设计模拟实验的预裂爆破参数优化方法研究
被引量:
10
5
作者
王子琛
李祥龙
王惠芬
王建国
孙进辉
机构
昆明理工大学国土资源工程学院
云南
省中-德蓝色
矿山
与特殊地下空间开发利用重点实验室
甘肃省国资委金川集团
股份有限公司
云南铜业股份有限公司矿山研究院
出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2021年第5期96-101,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51564027)
2019云南省博士后基金。
文摘
由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因素进行分析,确定预裂孔成缝效果最优的起爆方式和爆破参数,并进行模拟实验验证。研究表明:装药不耦合系数取2、孔距取8倍炮孔直径、不设置导向孔、采用延期时间为12 ms的逐孔起爆预裂方式,得到有效半孔率为85.4%、预裂缝宽度为25.4 mm、原岩损伤率为13.5%,爆破效果综合评价最佳。
关键词
多指标正交试验
预裂爆破
相似模型试验
逐孔起爆
多因素分析法
Keywords
multi-index orthogonal test
presplit blasting
similar model test
hole-by-hole initiation
multivariate analysis method
分类号
TD235.371 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
不耦合系数对切缝药包爆生裂纹扩展及分形特征的影响
被引量:
1
6
作者
田栩帆
王正雄
陈浩
万再春
关思
王建国
机构
昆明理工大学国土资源工程学院
玉溪矿业
有限公司
云南铜业股份有限公司矿山研究院
云南
博拉斯工程技术
有限公司
出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第7期130-137,162,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274083)
云南省基础研究计划面上项目(202201AT070178)。
文摘
为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明:主裂纹扩展分为两个阶段,第一阶段(0~150μs),在爆生气体和爆炸应力波的作用下,裂纹开裂时刻裂纹扩展速度达到峰值,随即立刻下降;第二阶段(150~330μs),由于反射应力波的作用,裂纹继续扩展直至停止。K=1.71时,爆生主裂纹沿切缝方向扩展距离最长,产生的次裂纹数量最少,左右主裂纹形成夹角近乎水平;K=1.28和1.42时,主裂纹扩展长度和产生的次裂纹数量次之;K=1.86和1.14时,裂纹扩展长度较短,产生的次裂纹数量最多。K大于或小于1.71时,爆炸产生的能量得不到充分利用,爆生主裂纹的扩展速度峰值、动态强度因子峰值小。区域Ⅱ、Ⅲ的分形维数随着径向不耦合系数的增大而减小,变化率相对较大,区域Ⅰ由于靠近爆源,整体的分形维数大,变化率小;K=1.71时,炮孔周围形成的粉碎区损伤变量最小。
关键词
动态焦散线
切缝药包
裂纹扩展
分形维数
损伤变量
Keywords
dynamic caustics
slit packs
crack extension
fractal dimension
damage variables
分类号
TD853 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大直径空孔对掏槽爆破效果的影响机理研究
赵艳伟
邰成群
孙进辉
何丽华
杨长辉
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024
4
在线阅读
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职称材料
2
铜尾矿区重金属污染土壤的植物修复技术研究进展
范艺璇
蒋太国
朱艳芬
郭芸杉
丁正方
孙吕
《绿色科技》
2024
0
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职称材料
3
围压与爆破耦合作用下节理岩体裂纹的扩展行为与影响因素
马泗洲
蒋海明
周朝兰
王明洋
刘科伟
《爆炸与冲击》
北大核心
2025
1
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职称材料
4
DIC技术在SHPB试验中的应用现状与优化
甘会莲
许万敏
乔永昕
万再春
王建国
《黄金科学技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
基于正交设计模拟实验的预裂爆破参数优化方法研究
王子琛
李祥龙
王惠芬
王建国
孙进辉
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2021
10
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职称材料
6
不耦合系数对切缝药包爆生裂纹扩展及分形特征的影响
田栩帆
王正雄
陈浩
万再春
关思
王建国
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
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