深孔松动爆破技术的理论分析与过断层中的应用研究

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的研究目的

1．4 本文的研究内容及方法

2 岩石力学性质及岩石爆破理论

2．1 岩石的力学性质

2．1．1 岩石的组成

2．1．2 岩石的基本物理性质

2．1．3 岩石的力学性质

2．2 岩石松动爆破理论

2．2．1 单个药包的爆破作用分析

2．2．2 柱状药包产生的爆炸载荷

2．2．3 爆炸载荷作用下岩石的破坏准则

2．2．4 压碎区与裂隙区半径的计算

2．3 岩石爆破理论模型

2．3．1 岩石爆破的弹性理论模型

2．3．2 岩石爆破的断裂理论模型

2．3．3 岩石爆破的损伤理论模型

3 松动爆破的成缝机理及裂纹扩展研究

3．1 松动爆破的成缝机理

3．1．1 松动爆破的成缝

3．1．2 爆生气体的压力变化及岩石内的应力场

3．2 爆炸荷载作用下的裂纹扩展规律分析

3．2．1 裂纹的力学特征分类

3．2．2 裂纹尖端区的应力场

3．2．3 裂纹扩展的应力强度因子

3．2．4 裂纹的起裂、扩展与止裂

3．3 控制孔的作用

3．3．1 无控制孔作用时

3．3．2 有控制孔作用时

3．4 松动爆破成缝的影响因素分析

3．4．1 炸药的性质

3．4．2 岩体的性质

3．4．3 炮孔的孔径

3．4．4 岩石的初始应力

4 深孔松动爆破参数的确定

4．1 爆破参数设计的原则

4．2 炸药的选择

4．3 炮孔间距的确定

4．4 孔径的选择

4．5 孔深的确定

4．6 装药结构和起爆方式

4．7 封孔长度

4．8 装药量的计算

5 深孔松动爆破的数值模拟及分析

5．1 ANSYS／LS-DYNA模拟软件介绍

5．1．1 模拟软件的概况

5．1．2 ANSYS／LS-DYNA的理论基础

5．1．3 ANSYS／LS-DYNA的分析步骤

5．2 计算模型及参数

5．2．1 计算模型的设计原则

5．2．2 深孔松动爆破的计算模型

5．2．3 岩石的物理力学参数

5．2．4 边界条件的处理

5．2．5 爆炸载荷的处理

5．3 模型一的数值模拟

5．3．1 应力波的传播过程

5．3．2 应力波对岩体爆破效果的影响

5．3．3 裂纹的扩展研究

5．4 模型二的数值模拟

5．4．1 应力波的传播过程

5．4．2 应力波对岩体爆破效果的影响

5．4．3 裂纹的扩展研究

5．5 小结

6 深孔松动爆破的现场试验研究

6．1 青东煤矿726工作面现场试验的基本情况

6．2 现场试验中爆破参数的控制

6．2．1 试验中的爆破参数及工艺流程

6．2．2 试验中值得注意的问题

6．3 试验效果分析

6．3．1 解决的问题

6．3．2 松动效果的形成

6．3．3 生产效率和经济效益

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果