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煤体中爆炸应力波及爆破作用的试验研究

王卫超  
【摘要】: 煤体爆破理论研究目前尚处于起步阶段,大多数的研究是阐述其爆破施工工艺过程和爆破后的效果,缺乏对煤体爆破机理的研究,阻碍了爆破在煤体中的应用。 本文针对煤体爆破机理缺乏研究这一问题,先进行文献资料调研,同时充分考虑煤体的工程应用情况下,将煤体在工程上分为硬煤、中硬煤和软煤三类,然后根据相似理论确定相似煤体材料及其配比,最后按照配比制作煤体模型实施爆破模拟试验,进行煤体中爆炸应力波传播衰减规律和爆破作用的试验研究。 通过试验研究得出,爆破内部作用中,煤体爆炸应力波的传播与衰减指数大于一般岩石的衰减指数;爆破漏斗试验中,试验条件下煤体的临界埋深和变形能系数较一般岩石大;回归出漏斗特性曲线得到最佳埋深,得出煤体最佳埋深大于岩石;基于岩石损伤度用声波表示的表达式,计算出煤体各测点的损伤值,结果显示相同药量下煤体的总体损伤值大于岩石的总体损伤值,且爆生气体作用对煤体损伤破坏明显;爆破漏斗碎块筛分统计结果表明,尺寸小的碎块中煤体占比例较岩石大,尺寸大的碎块中岩石占比例较煤体大;通过对爆后产生裂缝长度的量测,得出各块模型的裂缝总长度,显示出内部爆破时煤体产生的裂缝长度明显大于岩石。


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