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深孔爆破松动半径试验研究

倪小军  
【摘要】: 本论文主要以对深孔爆破松动半径展开试验研究。首先,介绍了深孔松动爆破的应用及其研究状况,分析了国内外的现状,指出目前对深孔爆破松动半径研究的不足之处,提出了论文研究的必要性,明确了主要研究内容;在前人研究成果的基础上,对深孔松动爆破的爆炸理论和增透机理进行分析。借助于有限元分析软件ANSYS/LS_DYNA,以淮南潘三矿东四7煤为对象,建立四个深孔爆破松动计算模型,研究单双爆破孔起爆情况下爆炸应力波在煤岩中传播的动态过程,及其对煤岩的应力分布的影响。并运用了损伤力学模型研究动态模拟煤岩在爆破载荷下的裂纹的发育、扩展和贯通等一系列过程,根据数值模拟结果,定性地分析了控制孔、爆破孔数和爆破布孔参数对煤体松动效果(即有效爆破松动半径)的影响。 模拟结果表明:控制孔对主裂纹扩展有益;从裂纹扩展效果来看,双爆破孔同时起爆要优于单爆破孔起爆;本文研究的7煤煤岩的有效爆破松动半径范围为3~3.5m。 现场试验结果表明:7煤煤岩的有效爆破松动半径范围为3~3.5m。 在各种试验条件下,发现两者的分析结果基本相符。说明了本文模拟数值计算模型的简化、设计以及参数的选择是合理的。进一步说明了利用LS-DYNA模拟软件可以为深孔松动爆破实际工程设计,提供有益的参考和指导。


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