本文關鍵詞：巷道掘進爆破耦合裝藥對爆破效果的影響研究

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【摘要】：本文旨在研究巷道(隧道)掘進爆破耦合裝藥對爆破效果的影響。通過巖石爆破機理的分析弄清影響爆破作用的因素。根據(jù)原有理論基礎計算出耦合與空氣不耦合兩種裝藥結構的爆速、爆炸能量、初始孔壁壓力、破壞范圍、峰值壓力等,根據(jù)計算結果分析兩種裝藥結構與爆破效果之間的關系。爆炸過程是瞬間而復雜的,現(xiàn)有儀器無法觀測到整個爆破過程,因此采用ANSYS軟件對耦合與空氣不耦合兩種裝藥結構進行數(shù)值模擬。根據(jù)模擬結果得出：在炮孔近區(qū),耦合裝藥的峰值壓力明顯大于空氣不耦合裝藥,且耦合裝藥的峰值壓力先于不耦合裝藥出現(xiàn),耦合裝藥的振速明顯低于不耦合裝藥,安全性高。在巷道(隧道)掘進爆破中,為了形成新的自由面,同時為了減少對巖體整體結構的擾動,耦合裝藥效果明顯優(yōu)于不耦合裝藥,耦合裝藥還增大了炮孔附近爆炸破碎區(qū)的破碎程度,便于巷道掘進。同時破碎區(qū)充分吸收了炸藥能量,使沖擊波衰減加快,也減少了遠端巖石的擾動程度。在經(jīng)濟、安全等方面耦合裝藥具備優(yōu)勢。將現(xiàn)場試驗結果與模擬結果進行對比分析,找出差異并分析。為以后的類似工程提供借鑒。
【關鍵詞】：耦合裝藥 不耦合裝藥 巷道掘進 爆破效果 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD235
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-17
• 1.1 概述13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 問題的提出15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容與方法16-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 研究方法16-17
• 2 巖石爆破破碎機理17-23
• 2.1 巖石破碎的原因17-18
• 2.2 爆破作用三個階段18-20
• 2.3 巖石破壞區(qū)分析20-22
• 2.3.1 壓碎區(qū)20-21
• 2.3.2 裂隙區(qū)21-22
• 2.3.3 震動區(qū)22
• 2.4 小結22-23
• 3 爆炸效果分析23-39
• 3.1 爆速23-25
• 3.1.1 影響爆速的因素23-24
• 3.1.2 爆速受裝藥直徑影響分析24-25
• 3.2 爆炸能量傳遞分析25-29
• 3.2.1 能量的傳遞與衰減26
• 3.2.2 能量的折射與反射26-29
• 3.3 孔壁壓力計算分析29-32
• 3.3.1 初始沖擊壓力的計算方法29-31
• 3.3.2 準靜壓力的計算31-32
• 3.4 不同裝藥結構下巖石破碎的分區(qū)及范圍計算32-35
• 3.4.1 粉碎區(qū)范圍計算33-34
• 3.4.2 壓壞區(qū)范圍計算34-35
• 3.4.3 裂隙區(qū)范圍計算35
• 3.5 不同裝藥結構下峰值壓力的計算35-37
• 3.5.1 沖擊波峰值壓力的計算35-36
• 3.5.2 應力波峰值壓力的計算36-37
• 3.6 小結37-39
• 4 數(shù)值模擬39-65
• 4.1 ANSYS/LS-DYNA概述39
• 4.2 材料模型和狀態(tài)方程的構建39-41
• 4.3 數(shù)值模擬41-43
• 4.3.1 建模步驟41
• 4.3.2 計算模型41-43
• 4.3.3 網(wǎng)格的劃分43
• 4.4 ANSYS數(shù)值模擬的結果分析43-63
• 4.4.1 巖石中波的傳播過程43-56
• 4.4.2 不同裝藥結構爆破效果分析56-63
• 4.4.3 不同裝藥結構對爆破效果影響63
• 4.5 小結63-65
• 5 現(xiàn)場試驗65-71
• 5.1 工程概況65-66
• 5.1.1 基本情況65
• 5.1.2 試驗前爆破情況65-66
• 5.2 耦合裝藥爆破分析66-69
• 5.2.1 試驗炮眼布置圖66-67
• 5.2.2 爆破試驗參數(shù)設計67-69
• 5.3 結果分析69-70
• 5.4 小結70-71
• 6 結論與展望71-73
• 6.1 結論71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79

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本文編號：799299