不耦合装药条件下炮孔初始压力计算的能量方法

本文首先对现有不耦合装药条件下炮孔压力的计算方法进行讨论,指出所存在的一些不合理的因素.然后基于瞬时爆轰的概念,对实际的爆炸过程进行简化,将爆炸载荷作用于炮孔岩壁的过程视为爆炸气体的准静态等熵膨胀,按照能量等效的原则,给出了径向不耦合装药条件下炮孔初始压力的计算公式.最后将本文推荐方法与现有方法的计算结果进行了比较.     

炮孔水压爆破孔壁压力计算

初步探讨了炮孔水压爆破时，水中冲击波的初始参数和孔壁处冲击波参数：应用弹性理论和波动理论推导出了孔壁岩面上的冲击压力。     

空气间隔装药孔壁初始冲击压力分析

为分析空气间隔装药时孔壁的初始冲击压力,引入Starfield迭加法,将柱状药包等效为有限个单元球形药包,考虑压力沿炮孔轴向的衰减及叠加作用,分析得到上部空气间隔装药及中部空气间隔装药条件下的孔壁初始冲击压力计算表达式。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,对监测点进行应力监测;同时,浇筑混凝土模型,并借助高速多路动态应力测试系统测量炮孔周围爆炸应力场,将2种方式的监测结果与理论分析结果相比较。结果显示:上部空气间隔装药,装药段处压力达到最大,随着与装药段距离的增大,压力明显呈先急剧减小、后趋于稳定的趋势;中部空气间隔装药,压力最小值出现在空气柱约1/2处,整体呈两端大、中间小的下凹型分布特征。在2种装药结构下,空气柱中指定点初始冲击压力的理论值与模拟值相对误差均较小。上述结果充分表明:空气间隔装药孔内压力沿炮孔轴向呈不均匀分布,2种装药结构压力分布特征与理论分析结果基本吻合,验证了理论分析的合理性。     

装药结构对孔壁压力影响的理论探讨

对炮孔耦合装药、空气不耦合装药、水不耦合装药等几种装药结构形式爆破时孔壁的透射压力进行了理论分析,结果表明：同等炸药和岩石条件下,耦合装药,爆轰波直接冲击孔壁,孔壁透射压力最大;水不耦合装药,爆轰波冲击压缩水介质激起水中冲击波,由水将爆炸压力传递给岩石,孔壁冲击压力降低;而空气不耦合装药,爆轰产物则膨胀充满炮孔后再作用于孔壁,孔壁压力最小。且随着装药不耦合系数值增大,孔壁压力降低,空气不耦合装药时孔壁压力下降速率更快。     

不耦合装药结构爆炸孔壁压力分布特性的数值模拟

针对爆破周边孔理论装药结构为同心不耦合装药而实际装药结构为偏心不耦合装药的现象,利用ANSYS/LS-DYNA建立数值模型,对测点孔壁压力进行仿真计算。结果表明,偏心不耦合装药中,测距不大于0.5 m时,孔壁压力峰值分布随垂直于轴向截面上半径与方向向下的竖直线之间的夹角β增大而增大;测距大于0.5 m时,相同截面孔壁压力峰值近似相等。然而,同心不耦合装药中,相同截面孔壁压力相等;偏心不耦合装药沿轴向分布的孔壁压力峰值衰减较同心不耦合装药孔壁压力峰值衰减快。     

不耦合装药爆破振动规律分析

系统分析了径向不耦合轴向间隔装药、径向不耦合轴向连续装药爆破时,爆破近区质点峰值振动速度衰减公式,分析结果表明,不耦合装药爆破质点峰值振动速度与装药不耦合系数有关。     

空气柱装药爆破法的应用

本文阐述了在空气柱装药爆破法的原理，结合霍林河南露天煤矿实际爆破情况介绍了该法的装药结构和操作方法，说明了该法适用并取得较好的效果。     

炮孔底部空气间隔装药结构爆破理论与模型试验

从理论和试验角度对轴向不耦合孔底装药结构改善爆破效果进行研究,并介绍了孔底空气间隔装药结构爆破理论。     

基于临界瓦斯压力判定钻孔有效抽采半径的技术探讨

为了准确测定煤层瓦斯的有效抽采半径,提出判定抽采达到预定效果的防突有效性指标及预抽有效性指标,确定安全临界瓦斯压力,研究了准确测定钻孔有效抽采半径的可靠方法。利用压降法进行有效抽采半径测定的工程实践,获得了在不同预抽时间内的钻孔有效抽采半径,并推导出预抽时间与钻孔有效抽采半径的关系。     

软及硬煤层钻孔卸压效果对比分析研究

为分析冲击矿压矿井软煤层钻孔卸压效果比硬煤层好这一问题,通过采用有限元数值模拟软件FLAC对软及硬煤层的大直径钻孔卸压效果进行了分析研究,结果表明:当钻孔深度达到10~15 m时,软煤体内应力35 MPa,硬煤体内应力29 MPa,并且软煤体35 MPa的应力大于硬煤体29MPa的应力,从而说明软煤层中实施钻孔卸压效果较好,硬煤层中钻孔卸压效果较差,最后对张双楼煤矿7123工作面实施大直径钻孔卸压,卸压效果与数值模拟结果一致。     

定向顺层长钻孔瓦斯抽采效果分析

根据主运大巷揭露的煤层瓦斯赋存情况,原始瓦斯含量11~13 m~3/t,瓦斯压力0.48 MPa,掘进期间瓦斯涌出量偏大,严重影响掘进进度。为了解决掘进瓦斯问题,引入千米定向钻机,施工定向长钻孔,钻孔抽采60 d后,测定瓦斯含量低于8 m~3/t,掘进期间瓦斯浓度远远低于抽采前,实践证明,此项技术瓦斯治理效果显著。     

基于钻孔瓦斯流量和压力测定有效抽采半径

为了准确的测定有效抽采半径,提出基于钻孔瓦斯流量和压力的测定方法。以抽采钻孔影响范围内残余瓦斯压力小于0.74 MPa且预抽率大于30%为指标,基于钻孔瓦斯流量的负指数衰减规律,推导出有效抽采半径计算公式,并结合瓦斯压力变化共同确定有效抽采半径。该方法应用于区域预抽消突钻孔布置中,分析了不同预抽时间下的钻孔有效抽采半径和极限抽采时间,并依据预抽90 d有效抽采半径为2.5 m,布置消突钻孔。残余瓦斯压力和预抽率的检验以及煤巷掘进期间的区域验证,均证明按该方法布置的预抽钻孔,消突效果有效。     

浅孔高压煤层注水参数确定及效果分析

通过对煤层注水影响因素的分析,确定17228工作面浅孔高压煤层注水的技术工艺与合理参数。煤层注水对于降低粉尘浓度、加快瓦斯排放及降低瓦斯涌出量、提高产量,都起到了明显的成效。     

鹤岗矿区冲击地压监测预报规律分析

通过对鹤岗矿区冲击地压监测预报情况分析,探索冲击地压监测相关规律,以期更好地开展冲击地压监测预报工作,提高冲击地压监测预报水平,避免或减少冲击地压带来的伤害事故.     

基于应变软化模型的软岩巷道卸压孔布置

为解决煤矿软岩巷道的高应力钻孔卸压孔的布置问题,选用考虑应变软化的摩尔库伦准则作为理论依据,根据现场提供的岩石进行力学参数试验,计算巷道周围应力变化趋势,并得出巷道开挖后其塑性区的范围大小,再根据圆形巷道的轴对称原理分析钻孔时周围的应力应变关系,得出软岩巷道钻孔时应力影响范围,并将此范围作为设计布置卸压孔间距的依据。     

直压式钻孔煤层瓦斯压力测定仪应用探讨

本文主要介绍了直压式钻孔煤层瓦斯压力测定仪的设计思路、结构、工作原理及参数选择,并从理论和实测对结果进行分析研究,从而了解直压式钻孔煤层瓦斯压力测定仪与传统的测压仪不同,即只需钻机立轴向下加压即可,操作简单,测试成功率高,数据准确可靠等优势。为直压式钻孔煤层瓦斯压力测定仪的应用提供一定理论和实践依据。     

煤层钻孔预抽半径测算模型及其应用效果分析

基于基本假设,建立煤层钻孔预抽半径计算模型,并分析探讨了模型的解析解问题。在已知安顺煤矿M₉煤层原始瓦斯基本参数的基础上,利用推导的公式,测算了M₉煤层的预抽期与预抽半径的关系。测定了M₉煤层原始煤体和9102及9100回采工作面不同预抽钻孔间距的K₁值,对比分析了预抽钻孔间距的合理性。结合测算与现场考察的数据,综合确定了M₉煤层预抽时间与预抽半径的关系。     

不同角度穿层钻孔高压水力压裂影响范围研究

为了分析不同角度穿层钻孔高压水力压裂影响范围及压裂效果,通过理论分析及现场实测,利用RFPA2D-Flow数值模拟软件,构建与煤层夹角为17°、20°、21°和26°的底板穿层钻孔的水力压裂模型,并利用RFPA2D-Flow数值模拟软件对4种角度穿层钻孔水力模拟的压裂效果进行对比.对比结果表明:不同角度水力压裂对压裂影...