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炮采提高块率的机理研究

于永江  
【摘要】:爆破块度分布是评价爆破效果的重要指标。根据爆破工程要求不同,对爆后块度的要求亦不相同。因为不同块度的大小,直接影响着矿山产生铲除、运输等工序,并且影响矿山的经济效益的增加。关于提高爆破块度的研究已做了很多工作,但仅仅是从某一环节来研究提高块率的途径。本文从系统的角度出发,全面考虑了影响块率提高的因素,从运输环节和爆破工艺上分析了提高块率的机理及其措施。 在运输环节上,通过理论分析和实验手段相结合的方式,得出了块煤在各个环节上的损失原因和损失率。并提出了防止块率损失的对策。 在爆破工艺上,本文利用点荷载仪测定煤体的强度。研究了爆炸应力波在煤岩体中的传播与衰减规律,提出了可将条形药包爆破柱部应力波当作柱面波,端部应力波当作球面波处理的研究方法;对理想的条形药包爆破径向应力衰减方程进行了修正;在此基础上,分析了煤体介质中爆炸破坏机理,建立了条形(柱状)药包爆破波作用区域的理论,得出了爆炸形成的压碎圈半径和裂隙圈半径的计算方法,讨论了在存在自由面的情况下爆炸形成标准漏斗的条件,通过ANSYS/LS-DYNA对条形药包形成的爆轰波在煤体中的传播进行仿真模拟,说明爆炸所形成的扩腔半径是药包半径的2~3倍;通过现场试验,得出了提高块率的最优爆破参数;应用分形几何理论,研究了爆炸载荷作用下煤体块度的分布特征和炸药单耗的关系,为爆破块度分布进行预报预测。


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