【摘要】：工程爆破技術(shù)的高速發(fā)展致使人們將爆炸能量運(yùn)用于國民生產(chǎn)的各領(lǐng)域,給社會帶來了巨大的便利和效益的同時也吸引了國內(nèi)外眾多科研工作者的目光。在露天臺階爆破中,間隔裝藥技術(shù)相對于耦合裝藥技術(shù)展現(xiàn)了其優(yōu)越性,但其存在不能多重分段、傳爆器材使用量大的缺點(diǎn),在分析和研究的基礎(chǔ)上推出了水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù),研究對于提高爆破能量利用率,精細(xì)控制爆破效果有重要的理論和實(shí)踐意義。本文通過理論分析、數(shù)值計算、數(shù)值模擬的研究方法分析了水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù)的影響因素和優(yōu)越性,取得如下成果:1、分析現(xiàn)有間隔裝藥技術(shù)的缺點(diǎn),提出了水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù);2、通過總結(jié)前人理論分析、實(shí)驗成果、工程實(shí)踐經(jīng)驗,提出了水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù)中小藥柱熄爆的主要原因在于管道效應(yīng)和直徑效應(yīng),因此小直徑藥卷的直徑應(yīng)當(dāng)大于臨界直徑,長度可按照管道效應(yīng)進(jìn)行控制。建立了基于爆生氣體徑向擴(kuò)散的管道效應(yīng)模型;3、使用灰色關(guān)聯(lián)分析對前人實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)值計算,計算結(jié)果表明炸藥性能和裝藥結(jié)構(gòu)是管道效應(yīng)的主要影響因素;4、通過ANSYS/LS-DYNA數(shù)值模擬計算,建立了水介質(zhì)及空氣介質(zhì)的耦合裝藥模型,對比分析不同裝藥模型的計算結(jié)果,計算結(jié)果表明空氣介質(zhì)耦合裝藥條件下,管道效應(yīng)相對于水介質(zhì)條件下更加明顯;5、使用Matlab計算了耦合裝藥及水介質(zhì)耦合裝藥條件下孔壁及沖擊波區(qū)域的相關(guān)物理量,計算結(jié)果表明水介質(zhì)條件下傳遞能量更多、能量利用率更高、能量分布更均勻;6、水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù)能夠有效提高炸藥能量利用率,減少炸藥的使用量,有益于爆破效果;7、設(shè)計了水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥結(jié)構(gòu),并運(yùn)用于某采石場爆破方案設(shè)計,通過方案的對比分析,分析結(jié)果表明水介質(zhì)耦合小藥柱間隔裝藥爆破技術(shù)能夠有效的減少耗材使用,減少相關(guān)災(zāi)害。
[Abstract]:With the rapid development of engineering blasting technology, people apply explosive energy to various fields of Yu Guomin production, which brings great convenience and benefit to the society, but also attracts the attention of many researchers at home and abroad. In the open-pit bench blasting, the spacer charge technology shows its superiority over the coupling charge technology, but it can not be divided in multiple sections, and the use of detonation materials is large. On the basis of analysis and research, the technology of water-medium coupled small charge column interval charge blasting is put forward, which has important theoretical and practical significance for improving blasting energy utilization ratio and fine control blasting effect. In this paper, through theoretical analysis, numerical calculation and numerical simulation, the influence factors and advantages of water-medium coupled small charge column interval charge blasting technology are analyzed. The following results are obtained: 1, and the shortcomings of existing spacer charge technology are analyzed. In this paper, the technique of water-medium coupled small charge column interval charge blasting is put forward. Through summing up the previous theoretical analysis, experimental results and engineering practice experience, It is proposed that the main reasons of small charge column extinguishing in water-medium coupled small charge column blasting technology are pipe effect and diameter effect, so the diameter of small diameter charge coil should be larger than the critical diameter, and the length can be controlled according to the pipeline effect. A pipeline effect model based on radial diffusion of exploding gas is established, and the previous experimental results are numerically calculated by grey correlation analysis. The results show that explosive performance and charge structure are the main influencing factors of pipeline effect. Through ANSYS- LS-DYNA numerical simulation, the coupling charge model of water medium and air medium is established, and the calculation results of different charge models are compared and analyzed. The calculated results show that the pipeline effect is more obvious than that in the water medium under the condition of air-medium coupling charge. The relative physical quantities of the hole wall and shock wave region under the condition of coupling charge and water-medium coupling charge are calculated by Matlab. The results show that the energy transfer rate is higher, the energy utilization ratio is higher and the energy distribution is more uniform under the condition of water medium. The technology of water-medium coupled small charge column interval charge blasting can effectively improve the energy utilization ratio of explosives and reduce the amount of explosives used. In order to benefit the blasting effect, the structure of small water-medium coupling charge column interval charge is designed and applied to the blasting scheme design of a quarry, and through the comparison and analysis of the scheme, The results show that the water-medium coupling small charge column interval charge blasting technology can effectively reduce the consumption of materials and reduce the related disasters.
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD235.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2127873