时序控制预裂爆破参数优化及应用

叶海旺 唐可 万涛 王超 雷涛 李新平 C.M.Saliou

叶海旺, 唐可, 万涛, 王超, 雷涛, 李新平, C.M.Saliou. 时序控制预裂爆破参数优化及应用[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(3): 502-509. doi: 10.11883/1001-1455(2017)03-0502-08
引用本文: 叶海旺, 唐可, 万涛, 王超, 雷涛, 李新平, C.M.Saliou. 时序控制预裂爆破参数优化及应用[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(3): 502-509. doi: 10.11883/1001-1455(2017)03-0502-08
Ye Haiwang, Tang Ke, Wan Tao, Wang Chao, Lei Tao, Li Xinping, C.M. Saliou. Optimization of time sequence controlled pre-splitting blasting parameters and its application[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(3): 502-509. doi: 10.11883/1001-1455(2017)03-0502-08
Citation: Ye Haiwang, Tang Ke, Wan Tao, Wang Chao, Lei Tao, Li Xinping, C.M. Saliou. Optimization of time sequence controlled pre-splitting blasting parameters and its application[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(3): 502-509. doi: 10.11883/1001-1455(2017)03-0502-08

时序控制预裂爆破参数优化及应用

doi: 10.11883/1001-1455(2017)03-0502-08
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51274157

中央高校基本科研业务费专项基金项目 2015IVA028

详细信息
    作者简介:

    叶海旺 (1971-),男,博士,副教授

    通讯作者:

    雷涛,leitao539@163.com

  • 中图分类号: O381

Optimization of time sequence controlled pre-splitting blasting parameters and its application

  • 摘要: 针对白鹤滩水电站地下厂房的爆破开挖,为降低爆破对岩体的损伤,采用数值模拟与现场试验研究小孔径时序控制预裂爆破中,后爆孔孔间延期时间及后爆孔孔距对时序控制预裂爆破成缝的影响,从而获取合理的延期时间和最佳的后爆孔孔距。研究结果表明,孔径为42mm的时序控制预裂爆破,先爆孔孔距为35cm时,合理的起爆延期时间为75~100μs;综合考虑炸药爆炸能量利用率和成缝效果,最佳的后爆孔孔距为70cm。科学地采用时序控制预裂爆破不仅可以减小钻孔工作量与炸药用量,还能降低对岩体的损伤,可为地下厂房爆破开挖安全、高效的进行提供一条有效的途径。
  • 图  1  时序控制预裂爆破示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of time controlled pre-splitting blasting

    图  2  几何模型(单位:cm)

    Figure  2.  Geometric model(unit:cm)

    图  3  有限元网格模型

    Figure  3.  Finite element model

    图  4  不同起爆延期时间工况最大拉应力值

    Figure  4.  Maximum tensile stress with different initiation delay times

    图  5  199.75μs时不同后爆孔孔距的应力云图

    Figure  5.  Stress contour with different distances between later detonated holes at 199.75μs

    图  6  不同后爆孔孔距各监测点最大拉应力变化曲线

    Figure  6.  Maximum tensile stress value of the monitored points wih different distances between later detonated holes

    图  7  不同后爆孔孔距各监测点速度峰值变化曲线

    Figure  7.  Peak velocity of the monitored points with different distances between later detonated holes

    图  8  试验装药结构图

    Figure  8.  Charge structure

    图  9  试验起爆网路图

    Figure  9.  Detonating network

    图  10  后爆孔为70cm的爆破效果图

    Figure  10.  Blasting effect (observed when the distance between the later detonated holes is 70 cm)

    表  1  岩石参数

    Table  1.   Rock parameters

    材料 密度/(kg·m-3) 弹性模量/GPa 泊松比 屈服强度/MPa 切线模量/GPa
    玄武岩 2870 35 0.22 120 13.5
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    表  2  岩石参数

    Table  2.   Rock parameters

    A/GPa B/GPa R1 R2 ω E0/GPa V0
    214.4 0.182 4.2 1.0 0.15 4.19 1.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-09
  • 修回日期:  2016-04-11
  • 刊出日期:  2017-05-25

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