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针对传统煤层预裂爆破增透存在的问题,对定向聚能爆破控制裂纹演化方向的理论和方法进行研究,即通过聚能射流的初始导向裂纹与后续高压气体形成的气楔联合作用,达到控制裂纹演化方向和长度的目的。基于模型试验和数值模拟,探讨了定向聚能爆破聚能方向和非聚能方向裂纹演化的机制。在潘三矿掘进工作面现场运用定向聚能爆破技术,达到增加煤体裂纹与保护围岩稳定性有机的统一。试验结果表明：爆破后3 h内抽采瓦斯量变化最为明显,其中最大抽采量是原始抽采量的470倍。有效抽采半径为7 m以内,爆破后顶板振幅约为0.23 cm。 相似文献
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为了揭示聚能爆炸射流切割和破碎岩石的内在一般规律 ,利用超动态应变试验测试了岩石在点状聚能射流作用下的受力情况。试验表明 ,岩石在聚能射流作用下 ,除射流直接作用处为射流冲击、高温融熔破坏外 ,其整体破坏以切向拉伸破坏为主。另外 ,炸高、岩石是否受约束均会对聚能射流侵彻岩石的效果产生显著影响。 相似文献
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本文运用断裂力学原理和现代裂纹技术提出了聚能掏槽爆破新方法,并设计出了三星聚能掏槽药包,进行了药包切割钢板、铝板、岩体及聚能掏槽爆破的实验室及现场试验.试验表明,聚能掏槽爆破方法可使坚硬岩石的爆破效率从70%提高到95%左右. 相似文献
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射流洗井是利用高压清水过聚能体上喷嘴产生高速射流,冲刺含水层(段)部位,水流便发生强烈涡流撞击作用,水力冲切泥皮,松动孔(裂)隙中颗粒,而且其中细小颗粒随流落入井内。其洗井机理如下: (1)喷嘴出口高速射流沿轴向冲击井壁产生切割,粉碎和水化作用附壁的颗粒剥落; 相似文献
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关于炮眼爆破法起爆药包置于炮眼中的位置方向问题，至今国内外各有论述，目前尚无统一认识。现根据我们实践中的教训谈谈看法。一、炮眼内起爆药包位置在坑道爆破装药操作问题上，五、六十年代，炸药说明书和有些矿山的操作规程中，明文规定起爆药包装填在眼口第二个药包的位置最佳，并把雷管的聚能穴朝向炮眼底顺着炮眼深度摆放，一般称之为正向起爆。这种爆破理论是药包爆炸时产生强大的冲击波，将直接通过聚能穴冲击起爆后面的各个药包。后来，在生产实践中，又认为起爆药包置于炮眼底并反向置 相似文献
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文章介绍了南宁机务段洗修库有用一次性控制定向倒塌的拆除爆破设计及施工情况，着重论述了爆破方案的选择以及爆破高度，孔网参数，单孔装药量，炮眼布置，装药堵塞，起爆网路与起爆顺序，爆破安全距离等的设计，进而对此次爆破效果和体会进行总结和评价。 相似文献
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岩石中装药爆炸产生的爆破能量可分为爆炸冲击波能量和爆生气体膨胀能量。对爆炸能量分布的理论分析有助于改善爆破效果,提高爆破质量。在柱状耦合装药情况下,分析了冲击波作用下岩石变形和破坏的特点、爆生气体对爆腔的扩腔作用,考虑了在岩体的损伤情况下爆生气体对裂纹的驱裂作用。计算结果表明：埋深在临界深度以下时,岩石中柱状装药爆破冲击波做功消耗的能量约占爆炸总能量的40 %,剩余爆生气体能量中用于扩腔和扩展主要裂隙的能量约占总能量的23 %,剩余大约37 %的能量中有小部分能量用于新增裂纹数目,而大部分损失掉了。 相似文献
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通过对大直径硬岩钻进中常用钻进方法优缺点的分析,结合对聚能爆破原理和影响因素的探讨,提出在大直径硬岩钻进中采用聚能爆破和普通钻进方法相结合的复合钻进工艺,指出了聚能爆破在大直径硬岩钻进中具有广阔的应用前景 相似文献
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为了解决复杂城市环境下岩石边坡控制爆破的有害效应问题,依托某景区岩石边坡爆破工程,提出相应的爆破设计方案。方案采用以弱松动定向控制爆破为主,辅以浅孔城市爆破以及预裂爆破的爆破设计,提出了各爆破形式的爆破设计参数,设计了相应的起爆网络、起爆顺序及装药结构。通过严格执行该方案,大大降低了爆破振害,实际爆破施工效果达到预期目标。该设计可为其他复杂城市环境爆破工程提供参考。 相似文献
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基于动力学仿真软件AUTODYN,对椭圆双极线性聚能药柱(EBLSC)进行了数值模拟。采用二维面对称计算方法,花岗岩岩体,空气夹层不耦合装药条件,研究了EBLSC结构及不耦合系数对光面爆破效果的影响,并建立有效体积功模型以评价爆破效果。结果表明,炮孔连线方向和垂直方向上的比冲量相近,偏差＜10%,故总能量沿周向近似均匀分布,但炮孔连线方向产生明显侵彻裂隙,且粉碎圈厚度和腔体扩张程度要小得多,表明该装药结构能够明显提高炸药能量的利用率和爆破效果;随着不耦合系数增大,炮孔连线方向上的损耗体积功先减小后增大,存在最大有效功。利用曲线拟合,得到最优不耦合系数约3.62,与相关文献的试验结果相近。 相似文献
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采掘扰动是诱发冲击地压灾害的重要因素,深部采掘扰动区域则受冲击与巷道变形的双重威胁,针对该技术难题,本文研究了线性密集切顶防冲护巷技术。基于关键层理论分析了倾斜煤层关键层倾向破断结构特点,表明关键块B的空间状态是控制正在开采的工作面与迎采巷道矿压显现的关键,给出了采掘扰动工况下的最佳关键块断裂线位置。基于COMSOL模拟研究了不同装药直径下的应力峰值分布规律,结果表明:爆破后应力以指数函数形式快速衰减,给出了不同装药直径下应力峰值分布的拟合公式;致裂半径与装药直径呈幂函数的正相关关系;以顶板岩石抗拉强度为指标值,确定了爆破孔直径对应的最优间距。现场设计实施了不同技术参数的切顶方案,结果表明,相比于传统的深孔爆破,线性密集切顶两钻孔之间能够形成贯通裂隙,从而控制关键层的破断方式,因此钻孔间距是影响防冲与护巷效果的关键参数。通过巷道围岩观测与微震监测,表明线性密集切顶技术能够有效减弱迎采巷道的围岩变形,同时降低正在开采的工作面矿压显现与冲击危险性,现场实践验证了理论与模拟结果,可为类似条件工程提供借鉴。 相似文献
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运用弹塑性理论和有限元法,建立了顺层岩质路堑边坡稳定性的模拟分析模型。结合沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的顺层岩质路堑高边坡工程,分析了结构面强度、岩层厚度、岩层倾角等各项因素对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,探讨了顺层岩质路堑边坡稳定性的规律。结果表明：软弱结构面的强度参数对顺层岩质路堑边坡稳定性起主要控制作用,岩层倾角对顺层岩质路堑边坡的稳定性也有明显的影响。在该工程的地质条件下,当岩层倾角为38°左右时,顺层路堑边坡的稳定性最差。 相似文献
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开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围便成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出了开挖松动区的明确定义;结合重庆万州-梁平高速公路沿线各顺层高边坡失稳实例,对顺层高边坡开挖松动区进行了研究,简述了松动区的特点,分析了开挖松动区的影响因素。从岩体结构出发,以开挖深度和岩层倾角为主控元素,对顺层高边坡开挖松动区的长度进行了统计分析,结果表明：岩层倾角在15～30°的砂泥岩顺层高边坡最易产生开挖失稳,且松动区长度与开挖深度有关,二者比值较为集中地分布在2～5之间。 相似文献
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基于理想弹塑性本构模型和Drucker-Prager准则,运用ANSYS软件和有限元数值模拟技术,建立了顺层岩体边坡的有限元分析模型。结合沪蓉国道主干线宜昌至恩施公路白氏坪-榔坪段顺层路堑高边坡工程实例,对顺层岩体路堑边坡布设锚杆支护前后的应力、变形和稳定性进行了模拟分析。分析比较表明,锚杆支护结构可以减小边坡临界状态下的最大位移、增大最危险接触面的摩擦力和提高边坡的稳定性系数,从而能有效地提高边坡的稳定性以防止顺层滑坡的发生。 相似文献
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To compare the rock breaking performances caused by the arc and wedge hob with two blades, a rock cutting model with two hob blades is established and a series of rock cutting simulations are performed based on the particle flow code. Meanwhile, the rock breaking process, crack extension pattern, rock cutting force and rock cutting efficiency etc. are investigated in this study. The results present that the rock breaking area and the lateral crack length induced by the arc blades is much greater than that induced by the wedge blades. The optimal cutting spacing of the arc and wedge blades is 60 mm and 30 mm respectively. It confirms that the wedge blades can significantly reduce the rock cutting force and raise the rock cutting efficiency compared with the arc blades, which can provide a reference for the hard rock tunneling by the tunnel boring machine. 相似文献
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将铁瓦殿岩体划分为5个岩石谱系单位，厘定为2个超单元，即铁瓦殿超单元和马院子超单元。研究认为：铁瓦殿超单元形成于消减带活动板块边缘环境，其岩浆物质来源于上部地壳，以类岩墙扩张形式被动顶蚀上侵定位，是新元古代活动陆缘聚合作用的产物；马院子超单元形成于造山晚期－晚造山期消减带环境，其岩浆物质来源于上部地壳，以类岩墙扩张－底劈形式上侵定位，是印支－燕山造山期陆内裂槽聚合作用的产物。 相似文献
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For large cross-section tunnel in horizontal layered rock mass, blasting excavation often causes serious overbreak and underbreak. In this study, blasting excavation tests of tunnel upper face were conducted, blast-induced excavation damage and the influence mechanisms of weak beddings and joints were analyzed based on the Panlongshan tunnel. In order to achieve fine excavation, the cut mode of “center holes and four-wedge cutting holes”, the blasthole pattern of “empty holes, long holes, short holes and additional relief holes”, the maximum single-hole charge and the air-deck charge structure were proposed. Compared with the damage characteristics, overbreak and underbreak, and deformations of surrounding rock before and after optimization, the latter was better in tunnel contour formation and surrounding rock stability. The results show that after optimization, the large-area separation of vault rock mass is solved, the step-like overbreak of spandrel rock mass is reduced and the large-size rock block and underbreak are avoided. The maximum linear overbreak of vault, spandrel, and haunch surrounding rock is decreased by 42.3%, 53.7% and 45.1%, respectively. The underbreak at the bottom of the upper face is reduced from ??111.5 to ??16.5 cm. The average overbreak area is decreased by 61.1%. The surrounding rock displacement after optimization finally converges to the smaller value. The arch crown settlement and the horizontal convergence of haunch are reduced by about 21.6% and 18.3%, respectively. Furthermore, from the completion of blasting excavation to the stabilization of surrounding rock, it takes less time by using the optimized blasting scheme. 相似文献
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It is well accepted that there is a transition of failure mode from ductile to brittle with increasing depth of cut during rock cutting process. Rock failure modes affect cutting efficiency, and knowledge of the failure transition is essential to the determination of optimum cutting parameters. The critical transition depth can be linked with rock properties. In this study, an attempt was made to model rock cutting process and to check the dependence of the critical failure mode transition depth on the brittleness of rock. For this purpose, dimensional analysis was first performed to establish the correlations between rock macro‐properties and micro‐parameters for discrete element simulations. Following the specimen calibration procedure, two types of synthetic rocks having approximately the same uniaxial compressive strength were generated as the synthetic specimens for simulating the rock cutting process. The first specimen was created using conventional model construction method with identical bond strengths between particles, giving rise to undesirably high indirect tensile strength. The second specimen was created using a proposed clustering algorithm such that the ratio between the tensile and compressive strength matches reasonably well with that of real rocks. The results of rock cutting simulations demonstrate that failure mode transition took place in both models, but for the clustered model the transition emerged at a shallower cutting depth. A further exploration was made to derive the critical depth for this transition based on the simulations performed on the clustered models. The derived relationship indicates that the critical transition depth decreases as strength ratio or brittleness of the rock increases. This provides a very useful tool for predicting the critical depth which can be used to help cutting tool design and cutting parameter optimisations. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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