特殊賦存條件巖石爆破理論與技術(shù)

第1章緒論1
1.1引言1
1.2國(guó)內(nèi)外巖石爆破技術(shù)現(xiàn)狀2
1.2.1爆破器材研制生產(chǎn)進(jìn)展2
1.2.2巖石爆破理論進(jìn)展2
1.2.3地下工程挖掘爆破技術(shù)3
1.2.4巖石定向斷裂控制爆破技術(shù)4
第2章巖石爆破作用理論基礎(chǔ)6
2.1巖石爆破作用6
2.1.1爆破過(guò)程6
2.1.2內(nèi)部作用6
2.1.3外部作用10
2.2巖石中的爆炸應(yīng)力波12
2.2.1沖擊波15
2.2.2應(yīng)力波16
2.2.3地震波20
第3章單自由面巖石掏槽爆破理論模型23
3.1單自由面巖石爆破掏槽類型與形式23
3.1.1斜眼掏槽方式23
3.1.2直眼掏槽方式26
3.1.3混合掏槽方式29
3.1.4分階掏槽與分段掏槽30
3.2掏槽爆破巖體破壞機(jī)理研究30
3.2.1掏槽爆破巖體破壞的原因30
3.2.2巖體爆破破壞的判據(jù)31
3.2.3掏槽區(qū)細(xì)觀損傷巖體的破壞過(guò)程分析31
3.3掏槽腔堵塞部分的破壞運(yùn)動(dòng)機(jī)理34
3.3.1堵塞部分的破壞機(jī)理34
3.3.2堵塞部分破碎巖塊的運(yùn)動(dòng)34
3.4掏槽腔內(nèi)的巖塊受力分析與運(yùn)動(dòng)模型34
3.4.1掏槽腔內(nèi)巖塊的受力狀況34
3.4.2掏槽腔壁的摩擦作用37
3.4.3掏槽腔內(nèi)的兩相流動(dòng)模型38
第4章巖石掏槽爆破過(guò)程數(shù)值模擬研究41
4.1巖石掏槽爆破數(shù)值模型的建立41
4.1.1數(shù)值模型工程概況41
4.1.2單元類型與材料模型41
4.1.3數(shù)值計(jì)算模型建立43
4.2巖石掏槽爆破數(shù)值模擬過(guò)程及分析45
4.2.1計(jì)算方法分析45
4.2.2不同數(shù)量炮孔下的爆破規(guī)律研究46
4.2.3不同巖石性質(zhì)條件下同種炸藥的爆破效果55
4.2.4有中心拋渣孔的掏槽爆破數(shù)值模擬58
4.2.5楔形掏槽爆破巖體破壞過(guò)程數(shù)值模擬61
第5章節(jié)理裂隙巖體爆破效果預(yù)測(cè)研究63
5.1爆生氣體在節(jié)理裂隙巖體破壞中的作用63
5.1.1在氣體壓力作用下巖體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)63
5.1.2爆生氣體對(duì)裂隙的擴(kuò)展作用64
5.1.3爆生氣體對(duì)破碎巖塊的運(yùn)動(dòng)作用65
5.2節(jié)理裂隙對(duì)爆破破碎的影響66
5.2.1節(jié)理裂隙對(duì)巖體強(qiáng)度的影響66
5.2.2節(jié)理裂隙對(duì)應(yīng)力波傳播的影響66
5.2.3節(jié)理裂隙對(duì)巖體爆破質(zhì)量的影響69
5.3節(jié)理裂隙巖體的動(dòng)態(tài)損傷演化模型69
5.3.1節(jié)理裂隙巖體初始損傷的測(cè)試69
5.3.2節(jié)理裂隙巖體損傷演化模型描述72
5.4損傷演化模型材料參數(shù)的確定76
5.4.1節(jié)理裂隙巖體爆破破壞過(guò)程數(shù)值模擬77
5.4.2模型建立77
5.4.3節(jié)理巖體爆破屈服準(zhǔn)則78
5.4.4計(jì)算模型的無(wú)反射邊界條件與初始條件79
5.4.5算例分析80
5.5節(jié)理裂隙巖體爆破塊度和爆堆形狀的預(yù)測(cè)研究88
5.5.1柱狀裝藥爆破拋擲初速度的計(jì)算88
5.5.2節(jié)理裂隙巖體爆破塊度計(jì)算92
5.5.3爆堆形狀預(yù)測(cè)研究95
5.6實(shí)驗(yàn)及其與理論的對(duì)比98
5.6.1實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?8
5.6.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程101
5.6.3爆破碎塊移動(dòng)初速度的驗(yàn)證與對(duì)比101
5.6.4爆破后塊度分布與理論計(jì)算的對(duì)比105
5.6.5爆堆形狀的預(yù)測(cè)與理論計(jì)算的對(duì)比107
第6章巷道聚能切縫爆破裝置優(yōu)化試驗(yàn)研究及應(yīng)用109
6.1巖石定向斷裂控制爆破技術(shù)分類109
6.1.1切槽孔巖石定向斷裂爆破技術(shù)109
6.1.2聚能藥包巖石定向斷裂爆破技術(shù)110
6.1.3切縫藥包定向斷裂爆破技術(shù)111
6.2巖石聚能爆破機(jī)理研究112
6.2.1光面爆破概述112
6.2.2光面爆破基本原理112
6.3聚能切縫管設(shè)計(jì)及地面試驗(yàn)116
6.3.1主要參數(shù)的確定116
6.3.2聚能切縫管設(shè)計(jì)及試驗(yàn)118
6.3.3現(xiàn)場(chǎng)地面試驗(yàn)118
6.4一端封閉聚能切縫管在井下巷道中的實(shí)際應(yīng)用120
6.4.1工程概況120
6.4.2原作業(yè)規(guī)程爆破設(shè)計(jì)121
6.4.3試驗(yàn)方法和流程123
6.4.4現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果124
第7章富含水下山巷道掘進(jìn)爆破理論與試驗(yàn)研究127
7.1概述127
7.2富含水炮孔爆破水介質(zhì)作用機(jī)理分析及應(yīng)用128
7.2.1水下爆破原理和特點(diǎn)128
7.2.2水下沖擊波基本理論130
7.2.3水中爆炸沖擊波參數(shù)計(jì)算131
7.2.4水體界面對(duì)水中沖擊波的影響131
7.2.5水下爆炸氣泡脈動(dòng)及參數(shù)計(jì)算131
7.2.6淺水爆炸水噴和波浪效應(yīng)132
7.3含水炮孔爆破水介質(zhì)作用分析132
7.3.1炮孔底部水墊層作用132
7.3.2炮孔水壓爆破作用133
7.3.3水封作用134
7.3.4水楔作用135
7.4井下積水對(duì)下山巷道爆破震動(dòng)的影響135
7.4.1 含水巖體中爆破速度計(jì)算135
7.4.2裝藥結(jié)構(gòu)137
7.5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)137
參考文獻(xiàn)140