直眼掏槽空孔效应的计算模型改进与分析

为研究直眼掏槽时空孔周围岩体的破坏原理,准确计算空孔效应产生的集中应力值,对原有单空孔爆破时空孔效应的计算模型进行改进。改进模型考虑空孔布置区域和爆破应力方向的影响。采用弹性力学理论推导爆破应力作用下的空孔效应计算公式,并对改进模型进行分析与验证。分析与验证表明:空孔半径增大、空孔与炮孔间距减小时空孔效应越明显;空孔周围拉应力分布区域约为炮孔与空孔圆心连线处近空孔壁侧的±30°之间;孔壁处最大压应力出现在±70°左右处。与原有计算模型相比,改进后模型能更好反映实际爆破时的空孔效应。     

液态二氧化碳相变破岩振动能量分布研究

采用Hilbert-Huang变换方法对地铁基坑开挖工程中液态二氧化碳相变破岩时引起的振动信号的频谱特征、能量分布进行了研究。结果表明, 液态二氧化碳相变破岩时引起质点振动的频率主要分布于0~100 Hz范围内, 能量主要集中于0~20 Hz, 且随距离增加能量逐渐向高频带集中分布; 一定距离条件下能量分布主频带内的垂向分量能量比例最高, 水平径向次之, 水平切向最小, 平均值占信号总能量的70%以上, 且随震源距增加逐步降低并趋于一致; 质点瞬时能量起伏与其振动幅值对应, 主要作用于0~0.5 s的时间段内。     

提高充填接顶率的技术措施研究

在分析不同充填接顶率对采矿安全影响的基础上, 探讨了影响充填接顶率的原因, 提出了通过改造充填隔离墙和滤水井提高采场的滤水速度, 通过研制三通阀实现充填引路水与洗管水的场外排放以及通过发明的充填滤水器提高充填料浆的浓度等技术措施与方法, 提高了充填接顶率, 实现了密实充填, 从而解决了充填采矿法中长期存在的技术问题。     

基于小波变换的时-能密度法的盲炮识别研究

微差爆破的盲炮有时难于识别, 但爆破荷载往往会使振动信号产生能量突变, 基于此, 提出了一种利用信号的能量突变来识别盲炮的新方法。该方法通过实时分析现场所监测到的爆破振动信号, 得出主频带内能量密度随时间变化的特征图, 其中的能量密度突峰时刻就是微差爆破各段雷管的实际起爆时刻, 通过与设计的微差爆破各段雷管的延期时间对比, 能很快判断出已爆与未爆雷管段别, 从而确定出微差爆破中是否存在盲炮以及盲炮的大体位置。该方法已在现场得到成功运用。     

充填体与岩体三维能量耗损规律及合理匹配

 根据灰砂配比为1∶4,1∶8,1∶10和1∶12的4种胶结充填体力学试验结果,揭示不同配比充填体三维损伤耗能规律。针对矿床开采岩体应力转移并释放能量特征,探索矿床开采过程中岩体三维能量释放规律。研究结果表明,矿体埋藏越深,开挖岩体释放能量越高;岩体弹性模量越高或泊松比越低,岩体释放能量越小。根据充填体与岩体耦合作用的三维能量耗损特征,探讨充填体与岩体的合理匹配,并用该匹配模型验证安庆铜矿采用最低充填配比1∶12开采矿石是可行的。研究发现,充填体与岩体的匹配系数K和三维原岩应力、岩体及充填体力学参数相关,不同开采技术条件必须设计合适的充填体抗压强度才能实现与岩体匹配。     

露天矿环境再造淤泥剥离技术研究

针对城门山铜硫矿深厚淤泥剥离的技术难题,进行了湖泥物理力学性质及其对剥离工艺影响的分析研究.在此基础上提出了环境再造淤泥剥离施工技术方案.该方案具有工期短、造价低,不需要许多大型机械,施工技术简单,应用方便的特点.     

金属材料复合及成形爆炸试验研究

借助炸药爆炸时所产生高温高压，对铍铜与紫铜复合、铍铜成形进行了爆炸试验研究，试验取得了良好的效果。文中介绍了合理药量的确定、药包的加工及试验模具和效果。     

冲击加载下矽卡岩破碎能耗与块度关系的试验研究

破碎能耗、碎块数量和块度间的关系是岩石破碎的一个基本问题。利用SHPB装置及半正弦波加载, 对矽卡岩试样进行冲击破碎试验, 采用筛分法获得了破碎岩块的块度分布, 从而得到了冲击加载下入射能量与矽卡岩破碎能耗之间的关系, 以及矽卡岩破碎能耗、块度分布之间的定量关系。     

直孔掏槽一次成井技术中的掏槽参数优化（英文）

在直孔掏槽一次成井技术中,掏槽参数的选择对掏槽的结果影响很大。利用数值模拟方法研究掏槽参数如孔间距L和空孔直径D与掏槽爆破破坏区的关系。通过用户自定义子程序引入一个破坏状态指标γ,用来划分掏槽爆破压碎破坏区和裂纹破坏区。同时,提出η_1和η_2两个反映掏槽爆破效果的指标。模拟结果表明,存在一个最优值孔间距L,使评价指标η_1和η_2同时达到最优,即掏槽效果最佳。同时,当L保持最优值时,空孔直径D越大,掏槽效果越好。此外,研究应力波加载率和地应力场对掏槽爆破效果的影响,发现高加载率的炸药适用于掏槽爆破,而拉伸裂纹的扩展方向和长度受地应力场中主应力大小和方向的影响。     

深埋工程初始地应力场施加方法比较

初始地应力场是影响深埋工程设计施工的关键因素,主要包括垂直自重应力和水平构造应力,呈三维梯度分布。但当前许多地下工程的数值模拟却只考虑自重应力而忽略构造应力,与实际初始地应力场分布规律不符。基于数值分析软件ANSYS,提出了APDL生成法和VB生成法,分别创建了包含三维梯度信息的初应力文件,成功地给计算模型施加了符合初始地应力分布规律的初始应力场。实践证明,这两种方法均可对初始地应力场进行定性的模拟。进一步比较和分析二者的计算结果,建议采用VB生成法,以获得与实际更为相符的模拟效果。