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深孔爆破技术在高地应力低透气性高瓦斯煤层增透防突中的适用性 被引量：23
1
作者 赵宝友 王海东 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期145-152,共8页
同时考虑爆炸波、爆生气体、煤层原始瓦斯压力和煤层地应力的作用,对不同地应力条件下的高瓦斯低透气性煤层深孔爆破进行了有限差分动力数值模拟,并与室内相似模型实验和相关现场实践进行了对比。结果表明:地应力对煤层深孔爆破效果的... 同时考虑爆炸波、爆生气体、煤层原始瓦斯压力和煤层地应力的作用,对不同地应力条件下的高瓦斯低透气性煤层深孔爆破进行了有限差分动力数值模拟,并与室内相似模型实验和相关现场实践进行了对比。结果表明:地应力对煤层深孔爆破效果的影响显著,尤其对于高地应力煤层,地应力严重抑制着煤层爆生裂隙的扩展,煤层爆生裂隙半径随地应力的增大而近线性地减小,但深孔爆破技术对于高应力低透气性煤层仍可取得良好的增透效果;煤层地应力的主应力方向在一定程度上影响着爆生裂隙的扩展方向,实际工程需结合煤层地应力状况来布置爆破孔的空间位置。 展开更多
关键词 爆炸力学 爆生裂隙 深孔爆破 高应力低透气性煤层 煤层地应力 爆生气体
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初始压应力场对爆生裂纹行为演化效应的实验研究 被引量：23
2
作者 杨立云 杨仁树 +1 位作者 许鹏 宋永威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期404-410,共7页
采用自主设计的动静组合加载系统,实现了在模型试件中产生静态应力场和爆炸动应力场,并对动静组合应力场中爆生裂纹的扩展行为演化特征进行焦散线实验研究,探讨初始应力场对爆生裂纹扩展规律的影响效应。通过对四周施加均布载荷和不施... 采用自主设计的动静组合加载系统,实现了在模型试件中产生静态应力场和爆炸动应力场,并对动静组合应力场中爆生裂纹的扩展行为演化特征进行焦散线实验研究,探讨初始应力场对爆生裂纹扩展规律的影响效应。通过对四周施加均布载荷和不施加载荷的两组试件进行实验,对比分析两组试件中爆生裂纹的扩展长度、速度和裂纹尖端动态应力强度因子随时间的变化规律,发现在垂直于裂纹扩展方向的压应力降低了裂纹尖端的应力集中程度,阻碍了裂纹的扩展,而平行于裂纹扩展方向的压应力对裂纹的扩展基本没有影响。 展开更多
关键词 初始压应力场 爆生裂纹 焦散线实验 应力强度因子
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压应力场中爆生裂纹分布与扩展特征实验分析 被引量：13
3
作者 杨立云 马佳辉 +2 位作者 王学东 张五成 张磊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期262-268,共7页
采用动静组合加载实验装置和数字激光焦散线实验系统,进行了0、3、6、9MPa等4种压应力场中PMMA试件的爆破致裂实验,分析了沿静态主应力方向扩展的裂纹运动学和力学行为。实验结果表明:首先,静态竖向载荷在预制炮孔周围产生应力集中,在... 采用动静组合加载实验装置和数字激光焦散线实验系统,进行了0、3、6、9MPa等4种压应力场中PMMA试件的爆破致裂实验,分析了沿静态主应力方向扩展的裂纹运动学和力学行为。实验结果表明:首先,静态竖向载荷在预制炮孔周围产生应力集中,在炮孔壁上下端部处出现最大拉应力;随后,在动态爆炸载荷的叠加作用下,裂纹优先在炮孔壁上最大拉应力位置处起裂,并沿最大主应力方向扩展;裂纹扩展过程中,静态竖向载荷越大,裂纹扩展速度越大,且裂纹尖端应力强度因子值越大。 展开更多
关键词 焦散线实验 动静组合应力场 爆生裂纹 动态应力强度因子
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不同方位裂隙对爆炸裂纹扩展的影响 被引量：10
4
作者 杨鑫 蒲传金 +2 位作者 肖定军 肖正学 朱强 《实验力学》 CSCD 北大核心 2014年第6期751-759,共9页
为研究裂隙岩体爆炸动载荷作用下裂纹扩展规律,实验采用有机玻璃模型,以炮孔和裂隙相对位置为变量,通过单发雷管加载模型进行相似物理实验。结果表明,当预制裂隙右端圆弧顶点到炮孔中心连线与模型中间穿过炮孔中心的横虚线的夹角θ为0&#... 为研究裂隙岩体爆炸动载荷作用下裂纹扩展规律,实验采用有机玻璃模型,以炮孔和裂隙相对位置为变量,通过单发雷管加载模型进行相似物理实验。结果表明,当预制裂隙右端圆弧顶点到炮孔中心连线与模型中间穿过炮孔中心的横虚线的夹角θ为0°和90°时,爆生裂纹数量相对较多,45°时爆生裂纹数量最少,但平均长度最长;每组模型总裂纹平均长度在裂隙右端半圆弧顶点到炮孔中心距离L为40mm时达到最大值；0°组各模型最长裂纹均分布在炮孔右侧,而45°和90°组则多分布于炮孔下侧；固定区域内爆生裂纹密度大多小于不定区域内裂纹密度;所有模型预制裂隙两端都能形成翼裂纹,同组模型同端扩展路径相似；L为20-30mm时两端翼裂纹扩展方向一致,L为40-60mm时两端翼裂纹扩展方向多相反；爆生裂纹扩展机制随角度θ变化而有所不同。研究结果可为裂隙岩体爆破设计及爆破参数优化等提供理论依据。 展开更多
关键词 预制裂隙 爆生裂纹 翼裂纹 裂纹密度 扩展机制
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基于小波图像处理的爆破裂纹发展速度 被引量：7
5
作者 肖旺新 肖正学 +1 位作者 郭学彬 张志呈 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期2057-2061,共5页
在用高速摄影研究裂缝扩展规律时,由于曝光量不足或爆破烟雾等原因,照片分辨率较差,很难看清楚裂纹,这对研究爆破裂纹的发展过程造成很大的影响。因此用小波变换图像处理技术对摄影图片进行处理,并用VC++编程和MATLAB软件进行仿真,计算... 在用高速摄影研究裂缝扩展规律时,由于曝光量不足或爆破烟雾等原因,照片分辨率较差,很难看清楚裂纹,这对研究爆破裂纹的发展过程造成很大的影响。因此用小波变换图像处理技术对摄影图片进行处理,并用VC++编程和MATLAB软件进行仿真,计算出爆破裂纹的发展速度,这对研究岩石爆破破碎机理具有重大意义。 展开更多
关键词 高速摄影 爆破裂纹速度 小波变换 图像处理 高频增强
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起爆时差对孔间裂纹扩展影响的动焦散实验研究 被引量：8
6
作者 岳中文 郭洋 +1 位作者 王煦 郭玉霖 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2293-2300,共8页
为了研究起爆时差对孔间裂纹扩展的影响,采用动态焦散线实验的方法,研究含缺陷介质相邻切槽炮孔被采用同时起爆和微差起爆时孔间爆生裂纹的扩展和贯通机制。研究结果表明:(1)在定向断裂控制爆破过程中,其他参数相同时,同时起爆的爆生裂... 为了研究起爆时差对孔间裂纹扩展的影响,采用动态焦散线实验的方法,研究含缺陷介质相邻切槽炮孔被采用同时起爆和微差起爆时孔间爆生裂纹的扩展和贯通机制。研究结果表明:(1)在定向断裂控制爆破过程中,其他参数相同时,同时起爆的爆生裂纹成壁质量比微差起爆的质量好。因此,在岩体的定向开挖工程中,可采用同时起爆的方法来提高定向断裂控制爆破的效果。(2)爆炸应力波中的P波前缘压缩波与爆生运动裂纹相互作用降低了爆生运动裂纹的扩展速度和爆生裂纹尖端应力强度因子的值。实验研究结果对于定向断裂控制爆破工程实践具有一定的借鉴意义和参考价值。 展开更多
关键词 岩石力学 微差起爆 动态焦散线 切槽炮孔 爆生裂纹扩展
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动态爆生裂纹相互影响的试验研究 被引量：5
7
作者 杨仁树 丁晨曦 +2 位作者 杨立云 张永新 李炜煜 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第2期1-5,73,共6页
采用以有机玻璃（PMMA）为材料的模型试验方法,分析了试件的破坏形态和裂纹尖端的应力特征,研究了对向切槽炮孔的不同竖向间距对爆生裂纹扩展的影响。结果表明：爆生裂纹扩展过程中,裂纹速度震荡减小,裂纹尖端应力变化经历两个阶段,Ⅰ... 采用以有机玻璃（PMMA）为材料的模型试验方法,分析了试件的破坏形态和裂纹尖端的应力特征,研究了对向切槽炮孔的不同竖向间距对爆生裂纹扩展的影响。结果表明：爆生裂纹扩展过程中,裂纹速度震荡减小,裂纹尖端应力变化经历两个阶段,Ⅰ阶段（0～110μs）裂纹尖端动态应力强度因子迅速减小,试件破坏以拉伸破坏为主;Ⅱ阶段（110μs～止裂）裂纹尖端动态应力强度因子先增大后减小,试件破坏兼有拉伸破坏和剪切破坏。炮孔的竖向间距的不同对爆生裂纹Ⅰ阶段扩展影响不大,对Ⅱ阶段扩展影响显著。对向裂纹起到自由面作用并引导己方裂纹向其发生偏转,从对向裂纹面处反射的应力波加强了己方裂纹尖端的应力集中。 展开更多
关键词 爆生裂纹 动态应力强度因子 拉伸破坏 剪切破坏 应力波
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切槽定向断裂控制爆破的数值模拟研究 被引量：5
8
作者 李清 郭洋 +2 位作者 刘航 杨鸣泽 赵开双 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2015年第12期79-83,共5页
针对切槽定向断裂控制爆破进行了ABAQUS数值模拟研究,采用内聚力模型(CZM)成功模拟了爆生主裂纹的起裂和扩展过程。数值模拟结果表明,炸药起爆后,切槽炮孔在20μs时首先在切槽尖端产生损伤,在25μs时产生爆生裂纹,并在130μs时扩展至模... 针对切槽定向断裂控制爆破进行了ABAQUS数值模拟研究,采用内聚力模型(CZM)成功模拟了爆生主裂纹的起裂和扩展过程。数值模拟结果表明,炸药起爆后,切槽炮孔在20μs时首先在切槽尖端产生损伤,在25μs时产生爆生裂纹,并在130μs时扩展至模型边界;炮孔切槽周围形成了较强的拉伸应力区,拉应力使爆生裂纹沿切槽方向优先起裂扩展,切槽方向的最大主拉应力峰值随时间呈先增大后减小的趋势;而在非切槽方向形成了压应力区,压应力的存在限制了非切槽方向裂纹的张开;切槽方向拉应力区形成的裂纹生长区和非切槽方向压应力区形成的裂纹抑制区的共同作用,使爆生裂纹沿切槽方向起裂、扩展,并最终形成断裂面。 展开更多
关键词 切槽炮孔 内聚力模型 爆生主裂纹 ABAQUS
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