空气间隔径向不耦合装药条件下柱状药包的破岩机理研究

合集下载

空气间隙小耦合装药爆破作用的理论和实验研究

空气间隙小耦合装药爆破作用的理论和实验研究

空气间隙小耦合装药爆破作用的理论和实验研究装药结构决定着炸药爆轰后的能量分布,对爆破效果有着重要的影响,而空气间隙装药可以提高炸药能量利用率,在爆破工程中应用广泛。

本文在大量查阅国内外有关研究的基础上,指出了空气间隙装药目前研究中存在的问题。

根据应力波与爆轰产物共同作用的破岩机理,在柱状装药爆炸时,分别对轴向和径向空气间隙装药爆炸波的初始压力、爆轰产物的准静态压力进行了研究,说明了柱面波作用下岩石压碎区和破裂区的形成原因,分析了不耦合装药结构爆炸能量的基本传递机理,建立了不耦合装药条件下炸药爆炸时对岩石的破坏理论模型。

根据相似理论,浇注混凝土模型,通过实验研究空气层位置及其比例对岩石块度、爆堆形状以及爆破振动规律的影响,实验结果表明,空气层比例的大小对爆破效果有显著的影响,试验中空气比例为45%时,即不耦合系数1.81,爆破效果最好。

通过数值仿真软件LS-DYNA程序模拟研究岩石损伤演化过程以及爆破振动规律,分析比较装药结构对能量传递的影响因素。

分析不同装药结构条件下爆炸能量的传递机理和转化相关问题。

计算结果表明,随着空气比的增加,破岩方式发生变化,空气比为40%时,其破岩机理由压剪转为拉伸破坏,达到较好的块度级配,表明存在一个合理的空气比,提高爆炸能量利用率;当软弱夹层位于炮孔中部时,对比无软弱夹层与有软弱夹层的计算结果发现,有软弱夹层情况下,第一主应力压、拉应力峰值与无软弱夹层情况基本保持一致,软弱夹层的存在对底部空气间隔装药结构的爆破效果影响不显著。

工程爆破的基本要求和影响爆破效果的主要因素

工程爆破的基本要求和影响爆破效果的主要因素

工程爆破的基本要求和影响爆破效果的主要因素一、对工程爆破的基本要求工程爆破应满足以下基本要求:1.按制定要求爆落破碎岩石,既不欠挖也不超挖,又要保护围岩或保留部分的岩体不受损伤或尽量少受损伤。

2.爆破块度较均匀,大块率低,块度级配适宜,减少二次破碎工作量。

3.爆堆较集中,提升铲装效率。

4.提升炸药能量利用率,炸药单耗小,降低爆破成本。

5.确保爆破作业与环境安全,把爆破地震、空气冲击波、各别飞石、有毒有害气体、噪声和粉尘等爆破有害效应,限制在同意范围以内。

总之,关于任何一项爆破工程来说,做到技术可行、安全可靠、经济合理是最基本的要求。

二、影响爆破效果的主要因素要想达到理想的爆破效果和改善爆破质量,就必须正确分析影响爆破的各种因素,利用有利因素,避开不利因素。

这些因素是:炸药性能和装药结构、爆破方法、爆破参数与爆破工艺、岩石的性质与构造、自由面个数等。

(一)炸药性能影响爆破效果的炸药性能参数主要有:炸药爆速、爆炸气体生成量及装药密度等。

有关内容见本书第二章。

(二)装药结构不同的装药结构可改变炸药的爆炸性能,从而引起爆炸作用的变化。

1.药包几何形状,常用的药包有集中药包和延长药包两类当药包的长度与它的横截面的直径(或方形截面的边长)之比值大于某一值时,就叫做延长药包(比值一般大于或等于15~20)。

延长药包爆破时,由于它的几何形状特征,其冲击能量主要集中在径向上。

而在轴向上能量分布较少,只有在药包带有集能穴时,才会有轴向聚能流。

轴向能量分布复杂而不均匀。

因此延长药包爆破时,岩石破碎的均匀程度不好,易出现大块和破坏不够的现象。

集中药包又称球形药包。

其直径与长度的尺寸相差不大,一般不超过6倍。

集中药包爆炸时,其爆炸能量在各个方向上分布较均匀,可呈同心球状多向传播,这关于降低炸药单耗、改善爆破块度都是有利的。

实验证实,球状药包特别合适于实施“漏斗爆破〞,便于获得较高的爆炸能量利用率和较均匀的破碎块度。

因此,应依据不同工程目的,采纳不同几何形状的药包,以达到最正确爆破效果。

不耦合装药条件下空气间隙的储能作用

不耦合装药条件下空气间隙的储能作用
摘 要 :空气 间隔 不 耦合 装 药 结 构 中 ,空 气 间 隔 不 仅 可 起 到 减 弱 炸 药 直 接 作 用 于 炮 孑 壁 上 的压 力 缓 冲作 L
用 ,并 有 一定 的贮 能 作 用 ,将 炸 药 爆 炸 的一 部 分 能 量 以 势 能 和 动 能 的 形 式 贮 存 在 空 气 间 隙 中 ,与 爆 轰 产 物
对 岩石 的破碎很 有利 。本 文主要 研究 空气间隔介质
的贮能作用 。
S c i n- wie c r i th l i d e a d s c n - wie c r i g e to - s ha g ng a o e m d l n pa i g- s ha g n
有 关 试 验 表 明 ,装 药 结 构 中 影 响 爆 破 效 果 的 主要 因
素之 一是炮孔 内 的间隙 。为此 ,国内外 先后提 出 了
孔底 间隔 、分段 装药及 径 向不耦 合装药 3种不耦合
装药方 法 ,并 在生 产 实践 中进行 了试 验 与应 用 ,
取 得 了有 益 的经 验 和 明 显 的 效 果 。

起 在 岩 石 的破 碎 过 程 中 以静 压 的 形 式释 放 出来 ,进 一 步 加 强 静 压 对 岩 石 的破 坏 作 用 。本 文 简 单 推 导 出 了
延 长 药包 条件 下 ,空气 间隙 所 储 存 的 能量 。 关键 词 :不耦 合装 药 ;爆 炸 波 ;延 长 装 药
中 图分 类 号 :TD 2 5 3 文献 标 识 码 :B 文章 编 号 :I 7 —8 5 ( 0 0 5 0 8 3 6 1 5 0 2 1 )0 —0 4 —0
在不耦合 装药条 件下 ,间 隔介 质在爆炸 波到达 孔壁 前 ,会 吸收贮存 一定 的爆 炸能 ,随后在爆轰产

隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。

试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。

试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。

(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。

(4)采用毫秒微差有序起爆。

岩石定向断裂精细控制爆破研究进展

岩石定向断裂精细控制爆破研究进展

岩石定向断裂精细控制爆破研究进展张靖;罗宁;何伯应;王晓云;和中庆;张卫国;赵锡海【摘要】Thereis an urgent problem to be solved in the mine development and construction, which is the dynamic response and control of rock mass under the blasting load. To ultimately achieve the expected blasting effect that is safe and reliable, fine controlled blasting through quantitative design, careful construction and management to control explosive energy release, medium crushing and casting. Rock directional fracture controlled blasting technology--- slotted cartridge blasting technology with its low cost, easy construction, good blasting effect, and having higher target than traditional control blasting pursuit of blasting technology will profoundly affect the development of blasting technology.%爆破载荷作用下岩体动力响应及控制是矿山开发和工程建设中面临的一个亟待解决的问题。

精细控制爆破是通过定量化的爆破设计、精心施工和管理,进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制,最终达到预期的爆破效果实现安全可靠的爆破作业。

混凝土介质中空气间隔装药的爆破机理

混凝土介质中空气间隔装药的爆破机理

混凝土介质中空气间隔装药的爆破机理吴亮;卢文波;钟冬望;朱红兵【摘要】基于LS-DYNA非线性有限元程序,采用JHC混凝土损伤演化模型,研究了不同装药结构及不同空气比情况下炮孔近区混凝土损伤的破坏机理.3种装药结构计算结果表明:随着空气比的增加,破坏方式由压剪破坏转变为拉伸破坏,不同的空气比可应用于不同的爆破目的;对于梯段爆破,空气层位于上部的装药结构爆炸能量利用率最好,当空气比为40%时,炮孔中部混凝土单元破坏方式由压剪转为拉伸破坏,表明存在一个合理的空气比,可以提高爆炸能量利用率;对于预裂、光面爆破,空气层位于中部的装药结构爆破效果最优;起爆方式对梯段爆破效果的影响要比预裂和光面爆破效果明显.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】7页(P58-64)【关键词】爆炸力学;破坏机理;JHC混凝土损伤演化模型;空气间隔装药;爆炸冲击荷载;混凝土损伤【作者】吴亮;卢文波;钟冬望;朱红兵【作者单位】武汉科技大学理学院,湖北,武汉,430081;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072;武汉科技大学理学院,湖北,武汉,430081;中国长江三峡开发总公司,湖北,宜昌,443002【正文语种】中文【中图分类】O3891 引言近10年来,随着经济建设的发展,全国各地基础建设发展迅速,特别是现代化矿山、西部山区水电的开发,爆破作为石方开挖的最常用技术得到了前所未有的应用与发展。

传统的连续柱状装药存在单耗大、爆轰初压过高、岩石过度粉碎、爆破振动强度高和炮孔上部堵塞段过长等缺点,易产生大块和根底,带来爆破振动危害、铲装和运输效率低下等诸多问题。

有效地利用爆炸能量成为目前需解决的关键技术问题。

空气间隔爆破技术的运用使爆炸能量得到有效利用[1]。

许多模型实验和矿山实践都证明,改连续柱状装药为轴向空气间隔装药可以有效地克服连续装药爆破带来的诸多弊端,并能取得理想的爆破效果,不仅提高了炸药能量的有效利用率,降低了爆破成本,而且控制了爆破危害。

2011年《爆破》总目次

2011年《爆破》总目次
☆理论 研究 ☆
基于 Lg neA E和 SH算法 的接 触爆炸模拟计算 …………… …………… 李利 莎, 清粮 , ar g、 L a P 谢 郑全平 , 张洪海 , 国(8 杜建 1) 爆 破振 动信 号波形预 测模 型 的优化研 究 ……… …………… ……………… …………… 燕永峰 , 陈士海 , 张安康 , 琪 (3 徐 2) 不 同微差 间隔下爆破 振动信号 的反应 谱分析 … …………… ……………… …………… 赵 明生 , 张亚文 , 徐海波 , 梁开水 (8 2) 基 于线性变 换与多种 平滑去噪 的爆堆 图像增强 方法 ……… ……………… ……………… …………… … 栾丽华 , 郭连 军(3 3)
☆矿岩爆破 ☆
锦 屏一级水 电站边坡 开挖爆破动力稳 定性研究 … ………… …… ………… …………… 陈清运 , 美山, 刘 王香杰 , 电吉(5 张 3) 井 下矸石仓 全深度一次爆 破成井技术 …………… ……………… ………… …………… 高文 乐, 黄 博, 毕卫 国, 马洪涛 (0 4) 闸门室洞挖爆 破施工技术 … ……………… ………… ………………… …………… …………… 陈 刚 , 立 , 吴 左清 军(5 4) 10 0万 m 6 石方深孔控制爆 破施工技术 … ……………… …………… ……………… ………… ………………… 徐 永刚 (9 4) 漫湾 电站二 期工程岩锚梁 开挖保护措施 研究 ……… ……………… …………… ……………… 吴胜文 , 杨兴 国, 肖培伟 (3 5) 空气间隔径 向不耦合装药 条件下柱状 药包 的破 岩机 理研究 … …………… ………………… …………… 谭元军 , 陈继府 (8 5) 用 静态胀裂 . 破推移法处 理高危边坡 的实践 …………… …………… ……………… ……………… …………… 胡柏 阳(1 爆 6)

爆破工程期末必考题复习过程

爆破工程期末必考题复习过程

爆破工程期末必考题复习过程1.岩石爆破破坏原因的理论学说和破坏过程。

理论1“爆生气体膨胀作用理论:炸药爆炸引起岩石破坏,主要是高温高压气体产物对岩石膨胀做功的结果;2爆炸应力波反射拉伸作用理论:岩石的破坏主要是由于岩石中爆炸应力波在自由面反射后形成反射拉伸波的作用,岩石中的拉应力大于其抗拉强度二产生的,岩石是被拉断的;3爆生气体和应力波综合作用理论:实际爆破中,爆生气体膨胀和爆炸应力波都对岩石破坏起作用,不能绝对分开,而应该是两种作用综合的结果,因而加强了岩石破碎效果,比如冲击波对岩石的破碎,作用时间短,而爆生气体的作用时间长,爆生气体膨胀促进了裂隙的发展,同样,反射拉伸波也同样加强了径向裂隙的扩展。

过程1.炮孔周围岩石的压碎作用2.景象裂隙作用3.卸载引起的岩石内部环状裂隙作用4.反射拉伸引起的“片落”和引起径向裂隙的延伸5.爆炸气体扩展应力波所产生的裂隙.2. 巷道掘进爆破中炮眼形式:掏槽眼:用于爆出新自由面,为辅助眼/周边眼爆破创造有利条件,直接影响循环进尺,掘进效果;周边眼:控制爆破后的巷道断面形状、大小和轮廓,使之符合设计要求;(顶眼、底眼、周边眼)辅助眼:破碎岩石的主要炮眼,利用掏槽眼爆破后创造的平行于炮眼的自由面,爆破条件大大改善;3.中深孔爆破设计的基本内容:确定台阶高度,网孔参数,装药结构,装填长度,起爆方法,起爆顺序,炸药的单位消耗量4炸药爆炸与燃烧区别燃烧与爆炸传播速度截然不同,燃烧几毫米到几百米每秒,亚音速,爆炸通常几千米每秒1.从传播连续进行的机理来看,燃烧的能量通过热传导,辐射和气体产物的扩散传到下一层炸药,激起未反应炸药产生化学反应,是燃烧连续进行,爆炸,能量以压缩波的形式提供给前沿冲击波,维持前沿冲击波的强度,然后前沿冲击波冲击压缩激起下一层炸药进行化学反应,是爆轰连续进行;2从反应产物的压力来看,燃烧产物压力很低,对外界显示不出力的作用,爆炸产物有强烈的力效应3从反应产物质点运动方向,燃烧产物质点运动方向与燃烧传播的方向相反,二爆炸产物质点运动方向与爆炸传播方向相同;4从炸药本身条件,燃烧随装药密度的增加,燃烧速度下降,而爆轰速度随密度增加而增加;5从外界条件,燃烧易受外界压力和初温影响,爆炸基本不受外界条件影响;5氧平衡:指炸药中所含的氧用以完全氧化其所含的可燃元素后氧的剩余情况的衡量指标。

2013.05 现代爆破理论与技术(1-4章)

2013.05 现代爆破理论与技术(1-4章)

水下测试方法
7 4 5 3
6
1 9
2
82
1—水池,2—传感器,3、4—电荷放大器,5—数据采集仪 6—软盘,7—标准信号仪,8—药包,9—起爆电源
爆破器材
炸药的引爆
雷管——炸药 雷管——中继药包(起爆弹)
爆破介质
爆破方法
岩石爆破理论的发展阶段
早期发展阶段
爆破理论确定阶段
最新发展阶段
爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原 始损伤裂隙进一步扩展;
随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块, 脱离母岩;
冲击波对高阻抗的致密、坚硬岩石作用大;爆炸 气体膨胀压对低阻抗的弱弱岩石的破碎效果更佳 。
炸药在岩石中爆破作用
炸药的内部作用 炸药的外部作用
1.1 爆破的内部作用
有机玻璃中的爆炸裂纹
基本观点
1953年以前,这派观点在爆破界极为流行。 从静力学观点出发:认为药包爆炸后,产生
大量高温、高压气体,这种气体膨胀时所产 生的推力作用在药包周围的岩壁上,引起岩 石质点的径向位移,由于作用力的不等引起 不同的径向位移,导致在岩石中形成剪切应 力,当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强 度时就会引起岩石的破裂; 。
性物体的破坏是由内部存在的裂隙引起的 。由于固体内微小裂隙的存在,在裂隙尖 端产生应力集中,从而裂隙沿着尖端继续 扩张。 ——基于杆件试验和平板试验中的应力波
岩石杆件爆破试验
板件爆破试验
(1)1947年, K.M.贝尔特 (K.M.Baird) 用高速摄影机实测 了冲击波的速度。 用电力引爆直径㎜ 的铜丝在玻璃板中 爆炸,产生的冲击 波速度为 5600~11900m/s、 破坏的顺序是,爆 源附近→边界端→ 玻璃板中部。

对地下采矿大直径深孔爆破的探讨

对地下采矿大直径深孔爆破的探讨
1)爆 破 效 果 好 。 球 形 药 包 的 爆 破 能 量 利 用 充 分 ,故 矿 石 破 碎 块 度 均 匀 ,大 块 率 仅 为 1 .5%左 右 ;
22加 强 松 动 爆 破 . 考虑 到矿 房采场爆破 时对矿柱产 生一定程度 的破坏作用 ,矿柱采 场周边岩体 受到破坏 ,矿 柱回采 时两侧 为充填体 ,为保护充填体 ,依 据 “ 积法的原理” 体 ,边 排 孔 实 行加 强松 动 爆 破 。
3爆破 防 冲 技 术 31 孔 机 理 与 冲 孔 原 因 .冲
3 1 1 孔 机 理 .. 冲
在 切割槽 爆破或 矿柱 回采爆 破 中。 12全 孔侧 向爆 破 . 全孔侧 向爆破是沿采场整个高度利用 V R C 法爆破形成竖向切割槽作 为 自由面 ,其余炮 孔采用柱状 药包全孔一 次侧向爆破 。柱 状药包落矿 是 VCR法 的变形方 案。其特 点是:
评 论 ・ 划 ・鉴 赏 规
P n u i u an h ng i gl ngu h a i s a i
建筑 与 发展
Ja uYu F an i n Zh a Zh ・ 35 ・
对地下采矿大直径 深孔爆破 的探 讨
王利华
新疆地矿局第四地质大队
【 摘
新 疆 阿勒泰
2)填 塞 料 冲 出 炮 孔 后 ,爆 生 气 体 不 再 受 到 填 塞 料 的 约 束 , 以其
2)采场 爆破 频率 低 ,装 药工艺 简单 ,每个 炮孔 爆破次 数减 少, 减 少 爆破 作 业量 ; 3)爆 破 能量利 用 率低 ,爆破 效果 差 ,大块率 为 6%左 右 ; 4)爆 破 规 模 大 , 最 大 单 响 药 量 难 以控 制 , 爆 破 对 采 场 稳 定 性 的

空气间隔与耦合装药混凝土爆破对比分析

空气间隔与耦合装药混凝土爆破对比分析

摘 要 : 用 动 力 有 限 元 软 件 I - YN 分 析 空 气 间 隔 装 药 与 耦 合 装 药 结 构 对 混 凝 土 介 质 的破 坏 机 理 , 合 混 采 D A S 结
凝 土模 型 对 两 种 装 药结 构进 行 了光 面 爆破 试 验 。结 果 表 明 , 用 空 气 间 隔 装 药 结 构 进 行 爆 破 后 , 凝 土 表 面 采 混 平 整 度 要 优 于 无 空 气 间 隔 的情 况 ; 气 间 隔装 药 结构 能调 节 炸 药 能 量 分 布 , 孔 内爆 炸 压 力 沿 炮 孔 轴 向 的 分 空 使 布 更 均 匀 , 而提 高 炸 药爆 炸 能 量 的 有 效 利 用率 。 从 关 键 词 : 气 间 隔装 药 ; 面 爆 破 ; 凝 土 模 型 ; 型 试验 空 光 混 模 中图 分 类 号 : D 3 . T 253 文献标志码 : A 文 章 编 号 : 6 43 4 ( 0 2 0 — 2 5 0 1 7 — 6 4 2 1 ) 30 2 — 4
C o ) 型是 一 种 适 用 于 高应 变 率 、 变 形 下 混 ok模 大 凝 土 与岩 石 的材料 模 型 , 它与 金 属 材 料 中应 用 广 泛 的 J h s nC o o n o — o k材料模 型相 类似 , 等效屈 服 其 强 度是 压力 、 变率 和损 伤量 的 函数 , 伤量则 是 应 损 塑 性体 应变 、 等效 塑 性 应 变 和压 力 的 函数 。混 凝 土 J HC模 型 的材料 参数见 文献 E 3 。 1 ]
1 2 炸 药 状 态 方 程 .
目前 , 空气 间 隔爆 破 技 术 已在 国外 的 采 矿 业 中得 到 广 泛 应 用 , 取 得 良好 的 效 果 , 并 而其 在 预 裂、 光面 爆破 中的应 用研 究起 步较 晚 。文献 [ 3 5 对

第4章间隔装药爆破技术

第4章间隔装药爆破技术
空气间隔可以简便地形成第二次应变波, 并延长了冲击波(应力波)的作用时间
空气间隔延长了爆生气体的作用时间 由于采用空气柱导致炮孔压力降低,所
以空气柱对应抵抗线方向岩石的运动将 减小
孔壁压力与作用时间
4.3 顶部空气间隔的应用
•一次性装药, 不影响装药; •采用顶部空气 间隔后,表面大 块减少;
当单孔计算药量 小于装药段长 度时,
可采用炮泥间隔 的分段装药结.1 空气间隔装药的分类 4.2 空气间隔理论 4.3 顶部空气间隔的应用 4.4 中部空气间隔的应用 4.5 底部空气间隔的应用
4.1 空气间隔装药的分类
4.2 空气间隔理论
降低了爆炸冲击波的峰值压力,减少了 炮孔周围岩石的过粉碎
(3)自充气间隔器
第三章 间隔装药爆破技术
(3)自充气间隔器
5.水耦合爆破
5.1 炮孔的水耦合爆破 5.2 水压爆破
5.1 炮孔的水耦合爆破
水耦合、水间隔、水力增压 径向水耦合装药结构 轴向水耦合装药结构
径向水耦合装药结构
类似径向(空气)不耦合装药结构
轴向水耦合装药结构
类似轴向空气间隔装药,分为 中部水间隔 底部水间隔 上部水间隔——煤矿为安全多用该方法
* 水袋
5.2 水压爆破
利用水传递炸药的爆炸能量, 破坏结构物达到拆除目的的爆 破称为水压拆除爆破
6.固体松散介质间隔装药
为弥补水压爆破的不足,研究出采用固体 松散介质代替水来传递炸药爆炸能量,达 到破碎容器型结构物控制爆破拆除的目的。
固体松散介质包括:含水量较大的水稻田 土、含水量较小的自然沙质粘土、煤颗粒
1、常用装药结构形式
(1)按照炸药和炮孔之见的密实 (2)根据炸药的直径 (3)根据炸药位置 (4)按间隔材料分类

不耦合装药爆破开挖隧道的作用机理

不耦合装药爆破开挖隧道的作用机理
维普资讯

20 0 7年第 9期



25
Ral y En ie rn 源自i wa gn ei g文章编 号 :0 319 (0 7 0 .0 50 10 .9 5 2 0 )90 2 .2
不 耦 合装 药 爆 破 开挖 隧道 的作 用 机 理
l = l / Z Z ) D D Z ( + 。 0 () 2
柱 间隔不 耦合 装药 进 行 爆 破 时 , 以改 变 爆 轰 冲击 波 可
对 岩石 的作用 过程 , 提高爆 炸 能量 利用 率 , 有利 于 隧道
断 面的成 形 , 同时 也 降低 了炸 药 单 耗 。本 文 将 分 析 空
11 降低 了作 用在 炮 眼壁 上 的冲击 应 力峰值 .
由式 ( ) 3 可知 , 底部 空气 柱 可 降低初 始压 力 。
12 二 次应 力 波效 应导 致气 压作 用 加强 . 空气 柱 间隔装 药 结 构 爆 炸 后 , 在 介 质 中产 生 冲 会
击应 力波 , 当空气 冲击 波 遇到 炮孑 底壁 时 , L 就形 成 了反
式 中的 P 一为 爆 轰 脉 冲应 力 峰 值 ( a ; 为 炸 药爆 速 P )D
( /) l为 炸 药 的折 算 密度 (gm ) l m s; D k / 3 ; D 为 介 质 的 波 阻抗 (gm ・) d 为药 包直径 ( ) d k/ 2s ; m ; 为炮 眼 直径 ( ; m) /为气体 与炮 眼壁 碰撞 时压力 增大 的系数 , =8 1 - t / ~1。 - t 空气柱 间 隔装 药 可 假设 为爆 炸性 质 不 变 , 密度 均 匀分 布( 括空 气 柱 在 内) 包 的连 续 装 药 。按 这 种 假 设 , 空气 柱 间隔装 药 的折算 密度 应 为

清远某搅拌桩工程失败的原因分析

清远某搅拌桩工程失败的原因分析

作者简介 : 周乐福 (9 4)男 ( 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6 - , 侗族 ) 贵州天柱人 , , 注册 土木工程师 ( 岩土 )现从事岩土检测工作。 ,
4 6
西部探 矿 工程
2 1 年 第 2期 02
征值 =5  ̄8k 平均 6 k 仅为设计值 的 5 , 1 3 N, 4 N, 8 最大 沉 降量 6.5 7 4mm, 均 8.0 43  ̄9. 1 平 12 mm。
卵砾石 层 : 均 厚 度 8 7m, 顶 面 埋 深 4 O ~ 平 .0 层 .0 55 m, 色 , .0 黄 以砾石 为 主 , 为 卵石 , 部 见漂 石 , 粒 次 局 颗 空 隙 多 由粉 粒 充填 , 型 圆锥 动 力 触 探 N6 一 1 . ~ 重 07 6 .击 , =4 0P ; 30 . 0 k a
淤泥质 土层 : 均 厚 度 2 9 m, 黑 色 , 和 , 平 .0 灰 饱 以粉
粒为主 , 含较 多有机质 和少量腐植 质 , = 8 , 硼=4 L一 =
1. , 22


7k ; 0 Pa
粉土 : 平均厚度 1 7m, 黄色, .5 灰 很湿 , 松散 , 一
10 P ; 0 k a
从 以上载荷试 验 和抽芯 结果 可 以看 出 , 水泥 搅拌 本
应为 0 8 .m, .~12 规范要求加固深度范围内土体的任何 点 均应经 过 2 以上 的搅 拌 。另 外 , 工 程在 搅 拌 0次 本

桩加 固工程是失败的, 完全没有达到加固效果 。水泥搅 拌 桩全部 作废 , 础方 案 改 为 混凝 土预 应 力 管桩 , 基 既浪 费了大量的人力物力 , 又延误了工程期 。
5 2

刚果(金)露天金属矿预裂爆破技术

刚果(金)露天金属矿预裂爆破技术

1.2 钻孔间距与线装药密度
采场西帮岩石为层状硅化白云岩,该岩体硅化
程度较高,岩体较硬,抗压强度约为 120MPa。参照
类似矿山在该力学状态下岩石的预裂爆破参数取
值,可得出钻孔直径 、线装药密度 QL 和钻孔间距 a的相互关系,如表 1所示。
表 1 国内外部分露天矿山岩体强度和预裂爆破
参数经验取值
/mm QL/(g/m)
40
600
60
700
80
850
100
1000
a/cm 30 50 70 85
/mm 120 170 200
QL/(g/m) 1200 1550 1800
a/cm 100 135 155
注:岩体抗压强度为 σ为 120MPa。
对表 1中的数据进行回归分析,可知相关性系
数为 0.964,线性回归曲线的相关性系数为 0.9986
粉碎,以形成更完整的预裂缝。预裂爆破不耦合系
数的计算公式为
Kv =1+1832Sc-026,
(1)
式中,Kv为不耦合系数;Sc 为单轴极限抗压强度,
kg/cm2。
根据矿山地质情况,采场西帮 RSF矿体普氏系
数 f=12,经 过 换 算,可 知 RSF抗 压 强 度 (σc)为 120MPa,即 1200kg/cm2。经式(1)计算可得,Kv= 3.9。
段高为 7.5m,其中主炮孔选用阿特拉斯 DML型牙
轮钻进行穿孔作业,钻孔直径为 250mm,采用乳化 炸药耦合装药方式,炸药密度为 1.05g/cm3,在相同
段高及岩性条件下,炮孔装药系数为 0.5,炸药单耗
为 0.6kg/m3,炮孔密集系数为 1.15,经计算得出的
底盘抵抗线为 6.1m。炮孔排距取 6m,根据炮孔密

不耦合系数对爆破效果影响的分析

不耦合系数对爆破效果影响的分析

不耦合装药对爆破的影响装药在炮孔内的安置方式称为装药结果,它是影响爆破效果的重要因素。

最常采用的装药结构形式有:耦合装药 ——药包直径与孔径直径相同,药包与孔壁之间不留间隙。

不耦合装药——药包直径小于炮孔直径,药包与炮孔壁之间留有间隙。

连续装药——炸药在炮孔内连续装填,不留间隙。

间隔装药——炸药在炮孔内分段装填,装药之间由炮泥、木垫或空气柱隔开。

药包与孔壁的不耦合程度用不耦合系数来表示,即炮孔直径与药包直径的比值:R 耦合=d 孔/d 药从公式中看出,当R=1,药包与孔壁完全耦合;当R >1时,药包与孔壁不耦合,说明药包与孔壁间存在空气间隔,由于炸药与岩石的波阻抗均为空气的波阻抗的10000倍,在不耦合情况下,爆炸能量从炸药传播到空气,再由空气传播到岩石的过程中严重衰减。

由于考虑装药的可行性问题,只要药包和孔壁之间存在空气间隙,这种损失不可避免。

(1) 不耦合系数对应变的影响在石灰石中采用密度为1.4g/cm ³和爆速为6000m/s 的硝化甘油炸药进行爆破试验,若改变不耦合系数R ,则在距离爆源相同距离的地点测得的反应幅度值与R 的关系,如图1—1。

可以看出,当R=1,孔壁岩体中的相对应变为1.0,当逐渐增大R 时,应变幅值也逐渐下降。

岩石的相对应变值近视与R 的1.5次幂成反比。

相对应变不耦合系数图1—1 相对应变与不耦合系数的关系(2) 不耦合系数R 对切向最大应力的影响实验是在铅块上进行,在铅块上钻若干个直径不同的炮孔,用直径不变的DDNP 炸药做成药包进行实验。

当改变不耦合系数R 时,测得孔壁上的切向最大应力与不耦合系数R 的关系如图1—2所示。

从图纸得知,随着R 值增大,值呈指数函数下降不耦合系数图1—2 切向最大应力与不耦合系数的关系σm a x (×1000M P a )(3) 不耦合系数R 对切向应力的影响同样以铅块进行实验,测得孔壁上的切向应力随时间的变化关系乳图1—3,这种关系说明,当R=1.1时,出现了陡峭的尖峰波面,当R 增大至2.5时,波形变平缓。

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究

SerialNo.619November.2020现 代 矿 业MODERNMINING总第619期2020年11月第11期 刘建程(1986—),男,工程师,硕士,410004湖南省长沙市。

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究刘建程1 陈名英1 高朋飞2(1.中国水利水电第八工程局有限公司;2.安徽江南爆破工程有限公司) 摘 要 为了提高光面爆破成型质量,提出了一种低能量密度炸药连续装药光面爆破技术,利用LS DYNA进行数值模拟,对比2#岩石乳化炸药间隔装药和低能量密度炸药连续装药的应力场,然后将此技术用于长九(神山)灰岩矿四号隧洞控制爆破和露天边坡光面爆破。

结果表明:2#岩石乳化炸药间隔装药模型中,装药段与非装药段测点应力峰值相差很大;而在低能量密度炸药连续装药模型中,沿炮孔轴向相同爆心距的测点应力峰值保持一致;使用低能量密度炸药进行连续装药,能够避免装药段的过度破坏和非装药段的欠挖,提高残孔率,且省去了导爆索捆绑时间,提高周边孔装药效率,节省了爆破成本。

关键词 光面爆破 低能量密度炸药 连续装药 数值模拟 工程应用 爆破效果DOI:10.3969/j.issn.1674 6082.2020.11.024SmoothBlastingTechnologywithContinuousChargeBasedonLowEnergyDensityExplosivesLIUJiancheng(1.SINOHYDROBUREAU8Co.,Ltd.;2.AnhuiJiangnanBlastingEngineeringCo.,Ltd.)Abstract Inordertoimprovetheformingqualityofsmoothblasting,atechnologyofcontinuouschargesmoothblastingwithlowenergydensityexplosiveisproposed.LS DYNAisusedtosimulateandcomparethestressfieldofintervalchargeof2#rockemulsifiedexplosiveandcontinuouschargeoflowener gydensityexplosive.ThenthetechnologyisappliedtocontrolledblastingofNo.4tunnelofChangjiu(Shen shan)limestonemineandsmoothblastingofopen pitslope.Theresultsshowthatintheintervalchargemodelof2#rockemulsifiedexplosive,thepeakstressofchargesectionandnon chargesectionisquitedifferent;inthecontinuouschargemodeloflowenergydensityexplosive,thepeakstressofthesamedetona tioncenterdistancealongtheboreholeaxisisconsistent;thecontinuouschargewithlowenergydensityex plosivecanavoidexcessivedamageofchargesectionandoverexcavationofnon chargesection.Ithashighresidualporosity,savesthebindingtimeofdetonatingcord,improvesthechargingefficiencyofsurroundingholesandsavestheblastingcost.Keywords smoothblasting,lowenergydensityexplosive,continuouscharge,numericalsimulation,engineeringapplication,blastingeffect 光面爆破施工现在已经被规定为隧道和井巷爆破施工的标准方法[1]。

顺兴石场间隔装药技术的改进

顺兴石场间隔装药技术的改进

顺兴石场间隔装药技术的改进摘要:采用间隔装药结构实现高台阶块度控制崩塌爆破降低粉矿。

使用岩渣和空气两段间隔装药结构弥补了空气单段间隔装药结构在间隔距离长装药量少的情况下爆破大块、根底较多,爆堆松散较差等爆破质量问题。

有效的降低爆破成本,提高经济效益,达到降本增效的目的。

关键词:间隔装药结构;粉矿;爆破质量近年国家倡导绿色矿山建设,要求减少生态环境破坏和及时恢复,矿山企业增加矿山建设的投入,因而增加了企业经营压力,对寻求环保、经济的开采方式迫在眉。

粉矿率是影响砂石骨料矿山主要的经济因素,如顺兴石场生产5mm~40mm不同粒径的石子,5mm以下的为石粉,石子比石粉每吨单价高出一倍,石粉称为粉矿。

研究降低石粉量增加企业的效益成为了目标,通过多年实践粉矿与爆破有密切的关系。

图1.炸药单耗与粉矿率关1爆破对石粉量的影响因素根据相关研究炸药爆炸后会对炮孔附近岩石产生粉碎,粉碎区的大小与岩石特性,炸药特性、爆破参数、装药结构有关。

根据4个月数据统计炸药单耗(每吨矿石的炸药消耗量)对石粉影响关系图1,粉矿率随炸药单耗降低而减少,当炸药单耗降低一定值,石粉率降低变化较小,但趋势并不成正比,图上11月份实际炸药单耗降低了但是粉矿仍然较高,经过施工记录研究此月入料的风化岩较多。

对不同装药结构数值模拟显示当采用连续耦合装药结构的粉碎圈半径比不耦合装药大数倍,经过顺兴石场采用空气间隔装药结构数年爆破实践,石粉量下降明现且趋于稳定,经过4级破碎5级筛分获得粉矿率在32%~33%之间,取得了明显的经济效益。

因此通过改变装药结构控制炸药消耗量和粉碎圈的大小是减少爆破对是石粉量影响的主要手段。

2 间隔装药结构相关研究表明空气间隔装药结构或径向不耦合装药结构能降低应力峰值,增加正压力作用时间,调节炸药能量分布,控制爆破作用,使岩石均匀破碎,减少粉碎圈的范围,降低爆破粉矿。

2.1空气间隔鉴于以上理论和实践的结论在顺兴石场9月、10月份采用了空气间隔径向不耦合装药结构进行进行33次爆破,钻孔直径φ140mm,装填φ110的2号岩石乳化炸药,爆破排数1~2排,装药结构为底部装96kg,空气间隔5.5m,上部装药36kg,爆破参数设计如表1。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
效益 。
炸 药爆 炸 后破 岩 过 程概 述
径 向耦 合 装 药时 , 药爆 炸后 产 生 的爆轰 产物 炸 直接撞 击孑壁 , L 使岩 石 中形 成一个透 射 的冲击波 , 冲 击波强 烈地作用 于 岩石 , 岩石 中形 成一个 粉碎 区 , 使
同时造成 岩石 质点 位 移 , 张 爆 腔 。冲击 波对 岩 扩
TN Ya- n C E J A u n u , H N i j ( eh u aE p s eC t , hn q g4 0 2 , h a G zo b x l i oLd C og i 3 0 3 C i ) ov n n
A b t a t F o tec n io faritra e o pigc ag ln imee ,eerh fi r h oy o c . sr c : rm h o dt no i nev ld cu l h reao gda tr rs ac al ete r fr k i n u o
p wd r I h swa moe s p y a d de e o h h o fde o pln h r e ao g dimee n f cu n i e rn . o e .n ti y, r u pl n v lp te t e r o c u i g c ag ln a tri a t a e g n ei g y l
c u ln h g o e o d to g t f rdi e e c fde o p ig c e ce t afctd tr naie fco ftt e gh o p ig c m'e; n s c n h u h s,o f r n e o c u ln o f in , fe ee mi t a tro a l n t f i v ol
B s e tu i g p w ro o k wa e s e sw v n eo ain g s s a a y etat s g b a t g o i it ra e y a p c sn o e f h c v 、 t s a ea d d t n t a e , n lz r i u i l s n far n e v l — s r o n i d
石裂隙区裂纹总长和平均长度的决定性 因素 , 并由此推导 出了炸药周 围空 气层“ 储能” 的计算公式。
关键 词 : 不耦 合 装 药 ; 空 气冲 击 波 ; 爆 炸 能量 ; 岩 石 裂 纹
中图分类号 : T 2 ; 32 2 D 3 0 8 .
文献标识码 : A
文章编号: 10 — 8X(0 1O — 0 8— 3 0 1 4 7 2 1 ) 1 0 5 0
谭 元军, 继 陈 府
( 洲 坝 易 普力 股 份 有 限 公 司 , 庆 40 2 ) 葛 重 0 0 3
摘 要 : 从 空 气 间 隔径 向不耦 合装 药条 件 下 岩 石破 坏 机 理 方 面 入 手 , 过 对 冲 击 波 、 力 波 的 能 量 和 爆 生 通 应
气体 膨胀 的 能量 利 用 的研 究 , 分析 空 气 间 隔不耦 合 装 药爆 破 的特 点 , 一 步 研 究 因 不耦 合 系数 不 同 , 响 岩 进 影
a d a e a e ln t f r c n rc rc o e F r emo e d d c x r s in fd p st g e e g y ara o n n v rg gh o a k i o k c a k z n . u t r r , e u e e p e s s o e o i n n r y b r u d e c h o i i
Th o y Re e r h o wd r De t o i g wi l d r Cha g n Ro k e r s a c f Po e s r y n t Cy i e h n r ei c u d r t o d t n o r I t r a c u l g Ch r e a o g Di m e e n e he c n io fAi n e v lDe o p i a g l n a t r n
Ke o d y w r s: d c u l gc ag ;arso kwae lsigp we ;rc rc eo pi h re i h c v ;bat o r o kca k n n
对不耦 合装药 的理论 研 究尽 管 很 多 , 由于炸 但
药 爆炸对 岩 石 的破 坏 是 一 个 复 杂 的物 理 和化 学 过 程, 受理论 和实验条 件 的限制 , 炸药爆 炸破 岩具 体 的 作 用机理还很 不成熟 。从能量 转化及 利用 的角 度人 手, 分析在空气 间 隔径 向不耦合装 药条件 下 , 柱状 药 包破 岩的机理 和不耦 合 系数 的关 系 , 出在实 际 工 找 程爆破 中所需要 的一 个重 要 指标 ( 隙 区裂纹 的 总 裂 长和平均 长度 ) 的主要 影 响 因素 , 以更 高 地 提 高 炸 药利用率 , 更好地 改善爆破 效果 , 高爆破 生产经 济 提
第2 8卷
第1 期


Vo . 8 No. 12 1
2 1 年 3月 01
BLASTI NG
Ma . 0 1 t2 l
D I1 .9 3 ji n 10 4 7 2 1 . 10 4 O :0 3 6 /.s .0 1— 8 X.0 0 . 1 s 1
空 气 间 岩 机 理 研 究
相关文档
最新文档