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岩石块度分布的分形性质及细观结构效应 被引量：95
1
作者 高峰 谢和平 赵鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1994年第3期240-246,共7页
岩石破碎后碎块的块度分布规律是岩石破碎学中的一个重要课题．本文从分形几何的观点出发，通过标准岩样的单轴压缩实验，着重对岩样破碎后的碎块块度分布进行了统计分析．结果表明，岩石的块度分布是个分形，分形维数Ｄ成为反映岩石破... 岩石破碎后碎块的块度分布规律是岩石破碎学中的一个重要课题．本文从分形几何的观点出发，通过标准岩样的单轴压缩实验，着重对岩样破碎后的碎块块度分布进行了统计分析．结果表明，岩石的块度分布是个分形，分形维数Ｄ成为反映岩石破碎程度恰当的统计特征量．同时指出，块度分布分形维数与岩石力学性能的相关性和岩石的细观结构密切有关，是岩石细观结构、加载方式及试样形状尺寸等因素的综合反映． 展开更多
关键词 岩石 块度分布 分形 细观结构效应
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大理岩冲击加载试验碎块的分形特征分析 被引量：70
2
作者 许金余 刘石 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3225-3229,共5页
应用分形几何的方法对冲击加载试验中大理岩破碎块度分布进行统计分析。结果表明,大理岩的冲击破碎块度分布具有分形特征,采用破碎分形维数对岩石破碎过程进行定量描述,可以合理地反映大理岩冲击破碎的程度;大理岩的平均破碎块度与冲击... 应用分形几何的方法对冲击加载试验中大理岩破碎块度分布进行统计分析。结果表明,大理岩的冲击破碎块度分布具有分形特征,采用破碎分形维数对岩石破碎过程进行定量描述,可以合理地反映大理岩冲击破碎的程度;大理岩的平均破碎块度与冲击加载速率有着较强的相关性,随着加载速率的提高迅速减小;建立了能量吸收与破碎分维的关系,从能量吸收的角度可以较好地解释破碎分维的变化规律。破碎分维是评价岩石冲击破碎块度分布的理想指标,可较为全面地反映岩石冲击破碎的全过程。 展开更多
关键词 冲击试验 块度分布 分形维数 比能量吸收
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冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律 被引量：36
3
作者 胡柳青 李夕兵 赵伏军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第A02期2304-2308,共5页
从损伤的实质物理意义出发,提出了损伤参量的抽象分形,把损伤推广应用到岩石的破碎阶段,用损伤插值分形来表示总体损伤,从而构造出损伤与块度的迭代关系式。根据冲击荷载作用下岩石中的能量耗散规律与脆性动态断裂准则,把应力波作用下... 从损伤的实质物理意义出发,提出了损伤参量的抽象分形,把损伤推广应用到岩石的破碎阶段,用损伤插值分形来表示总体损伤,从而构造出损伤与块度的迭代关系式。根据冲击荷载作用下岩石中的能量耗散规律与脆性动态断裂准则,把应力波作用下的疲劳损伤迭代关系式应用到岩石的破坏后阶段,从而得出冲击能量、岩石损伤、块度分布之间的关系。实验研究表明,两种关系计算所得的损伤吻合较好。 展开更多
关键词 断裂力学 损伤 分型 能量作用密度 块度分布
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地层岩石可钻性的分形表示方法 被引量：34
4
作者 李士斌 闫铁 李玮 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期124-127,共4页
石油钻井中测量岩石可钻性的主要方法是以井下取心为对象来测量岩石的力学性能和进行微钻法可钻性试验,但这种方法采样费用高,试验周期长,不能在现场直接应用。对石油钻井过程中岩石破碎的分形机理及形成过程进行了研究,提出了一种以井... 石油钻井中测量岩石可钻性的主要方法是以井下取心为对象来测量岩石的力学性能和进行微钻法可钻性试验,但这种方法采样费用高,试验周期长,不能在现场直接应用。对石油钻井过程中岩石破碎的分形机理及形成过程进行了研究,提出了一种以井底返出的岩屑为对象测试岩石可钻性的新方法。在室内实验基础上,确定了不同井深岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,分形维数的相关性系数在0.95以上。结合岩石硬度、强度和可钻性级值的实验结果,确定了岩石强度、硬度及可钻性与岩石分形维数的统计模型。 展开更多
关键词 钻井 岩石可钻性 分形维数 岩石力学性质 块度分布 统计模型
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冲击载荷作用下层状岩石破碎能耗及块度特征 被引量：31
5
作者 武仁杰 李海波 +3 位作者 李晓锋 于崇 夏祥 刘黎旺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1053-1060,共8页
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对0°,22.5°,45°,67.5°和90°五种不同层理倾角的层状岩石进行了不同冲击速度下的动态压缩试验,对破碎后的试样碎屑进行筛分,对比分析了层状岩石动态破坏时的块度分布特征... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对0°,22.5°,45°,67.5°和90°五种不同层理倾角的层状岩石进行了不同冲击速度下的动态压缩试验,对破碎后的试样碎屑进行筛分,对比分析了层状岩石动态破坏时的块度分布特征;探讨了不同入射能对层状岩石反射能、透射能、耗散能密度和块度分布的影响。结果表明:对同一层理倾角试样,随着冲击速度增大,块度平均粒径逐渐减小,破碎程度逐渐增大;相同冲击速度下层理倾角为67.5°的试样破碎程度最大,0°试样破碎程度最小。分形维数可以很好的量化表征破碎块度分布特征,破碎块度越小,分形维数越大。相同入射能时,90°试样耗散能密度最大,0°或22.5°耗散能密度较小,表明高倾角试样能量利用率高,0°或22.5°的利用率较低。层理倾角为45.0°,67.5°和90.0°的试样在入射能相同时反射能较大,层理倾角为0°,22.5°的试样透射能较大,表明大倾角下无用功大多以反射波形式耗散,低倾角下无用功大多以透射波形式耗散;反射能、透射能与耗散能密度随入射能增大而增加;分形维数随耗散能密度增大而增大。高倾角时随能耗增大,试样破碎程度越剧烈;低倾角随耗散能密度增大,试样破碎趋势变化较小,产生新裂纹与破裂面所需能量较多。在实际工程中,选择45°~67.5°倾角的动态加载角度,不仅岩石强度较低,岩石破碎程度高,且能量利用率较高。 展开更多
关键词 层状岩石 动态压缩 破碎能耗 块度分布
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爆破数学模型浅析 被引量：12
6
作者 刘新波 盛建龙 《爆破》 CSCD 1999年第3期97-101,共5页
本文系统地论述了爆破块度分布模型、爆破参数优化的经济数学模型和计算机模拟爆破的综合数学模型,分析评价了各种模型在实际应用中存在的问题。
关键词 爆破 爆破模型 计算机模拟 块度分布 参数优化
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炸药单耗对爆破块度分布影响的理论探讨 被引量：19
7
作者 刘慧 冯叔瑜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期359-362,共4页
基于爆破块度分布的分形特征，从理论上推导了炸药单耗与爆破块度分布均匀性指数的关系，对爆破块度分布的预测具有重要的指导意义。
关键词 爆破块度 分形 炸药单耗 块度分布
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表生作用下煤矸石风化特征研究——以淮南矿区为例 被引量：20
8
作者 蔡毅 严家平 +3 位作者 陈孝杨 徐良骥 许正刚 姚军 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期937-943,958,共8页
选取淮南矿区不同风化年限的煤矸石进行分层采样,通过对所采135份样品的粒组划分及保水性的定量测试,对比分析了表生作用下煤矸石块度分布特征及其保水性变化规律,为矿区煤矸石等充填复垦工程应用提供科学依据.结果表明：不同采样区和... 选取淮南矿区不同风化年限的煤矸石进行分层采样,通过对所采135份样品的粒组划分及保水性的定量测试,对比分析了表生作用下煤矸石块度分布特征及其保水性变化规律,为矿区煤矸石等充填复垦工程应用提供科学依据.结果表明：不同采样区和同一采样区不同暴露程度的煤矸石块度分布差别较大;所有采样区上层煤矸石小于2mm和2~10mm两个粒组质量百分比显著高于下层;随着风化年限的增加,各采样区煤矸石小于2mm粒组的质量百分比总体呈上升趋势;随着风化程度的增强,10~20mm和2~10mm块度及自然块度的煤矸石的保水性均逐渐提高,且同一采样区上层煤矸石保水性均高于下层,即表生作用下块度相同的煤矸石保水性的高低受其风化程度的影响;同一采样区10~20mm和2~10mm块度及自然块度煤矸石保水性依次增高,即煤矸石块度分布特征对其保水性具有显著影响,尤其小于2mm块度煤矸石对提高煤矸石的保水性至关重要,且二者存在良好的相关性. 展开更多
关键词 表生作用 煤矸石 风化 块度分布 保水性
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超高台阶排土场散体块度分布规律及抗剪强度参数的研究 被引量：20
9
作者 王光进 杨春和 +1 位作者 孔祥云 刘天宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3087-3092,3161,共7页
"明显的粒径分级"是超高台阶排土场的重要特征,而散体岩土块度分布及其抗剪强度参数是影响超高台阶排土场稳定性和灾害防治的两个关键因素。针对江西某铜矿排土场,开展了现场粒径调查和散体室内试验研究,探讨了排土场散体岩... "明显的粒径分级"是超高台阶排土场的重要特征,而散体岩土块度分布及其抗剪强度参数是影响超高台阶排土场稳定性和灾害防治的两个关键因素。针对江西某铜矿排土场,开展了现场粒径调查和散体室内试验研究,探讨了排土场散体岩土块度随排土场高度变化的分布规律,分析了散体岩土块度分布参数与其物料抗剪强度参数的定量关系式。研究结果表明,平均粒径D、粗料含量P>5 mm和最大粒径是随排土场高度的增加而明显减小,这表明排土场的堆积散体具有"明显的粒径分级"现象;"Gandin-Schuhmann模型"拟合的分布参数与排土场高度呈递减函数;分布参数B越大,粒度组成中粗颗粒含量越多,剪切强度参数内摩擦角φ值越大,且分布参数B与内摩擦角φ呈指数函数关系。研究成果可为超高台阶排土场稳定性分析及灾害防治提供理论依据。 展开更多
关键词 超高台阶排土场 堆积散体 块度分布 抗剪强度
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延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究 被引量：19
10
作者 张阳光 林飞 +1 位作者 赵彭 李强 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第4期69-75,共7页
为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效... 为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。 展开更多
关键词 延时时间 不利破碎区 爆破效果 块度分布 大块率
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采石场空气间隔装药数值模拟及应用 被引量：17
11
作者 刘庆 康强 赵明生 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第3期65-69,共5页
为改善某道路工程所属采石场的爆破效果,进行了空气间隔装药爆破技术的研究与应用。首先,运用数值模拟手段对比了不同空气间隔装药参数下的爆破作用效果差异,发现当间隔比例较小时间隔段的峰值压力依然足以破碎岩石;其次,在现场进行试... 为改善某道路工程所属采石场的爆破效果,进行了空气间隔装药爆破技术的研究与应用。首先,运用数值模拟手段对比了不同空气间隔装药参数下的爆破作用效果差异,发现当间隔比例较小时间隔段的峰值压力依然足以破碎岩石;其次,在现场进行试验并运用数字图像分析软件分析爆后岩石块度分布,结果表明采用1 m间隔长度可以得到良好的爆破效果;最后,综合数值模拟及现场试验结果,在该采石场采用1 m间隔长度进行空气间隔装药,实际应用取得了降低成本、减小爆破振动、提高爆破效果的成效。 展开更多
关键词 中深孔爆破 空气间隔装药 数值模拟 现场试验 块度分布
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炸药单耗对赤铁矿爆破块度的影响规律数值模拟研究 被引量：16
12
作者 郑炳旭 冯春 +2 位作者 宋锦泉 郭汝坤 李世海 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第3期62-69,共8页
通过在连续-非连续单元方法(CDEM)中引入朗道点火爆炸模型及岩体塑性-损伤-断裂模型,实现了赤铁矿爆破破碎过程的模拟。提出了5个评价爆破后块度分布特征的指标,分别为平均破碎尺寸(d50)、极限破碎尺寸(d90)、块体不均匀系数(d90/d50)... 通过在连续-非连续单元方法(CDEM)中引入朗道点火爆炸模型及岩体塑性-损伤-断裂模型,实现了赤铁矿爆破破碎过程的模拟。提出了5个评价爆破后块度分布特征的指标,分别为平均破碎尺寸(d50)、极限破碎尺寸(d90)、块体不均匀系数(d90/d50)、系统破裂度(Fr)及大块率(Br)。基于CDEM方法及上述5个评价指标,分析了改变炮孔直径、改变间排距等两种改变炸药单耗的方式对赤铁矿爆破块度的影响规律。数值计算结果表明:随着炸药单耗的增大,赤铁矿的破碎尺寸逐渐减小;相同炸药单耗情况下,改变炮孔直径的破碎效果略优于改变间排距的破碎效果。在双对数坐标下,随着炸药单耗的增大,平均破碎尺寸(d50)及极限破碎尺寸(d90)均线性减小;采用衰减型幂函数进行了拟合,给出了平均破碎尺寸(d50)及极限破碎尺寸(d90)与炸药单耗间的函数关系。随着炸药单耗的增加,块体不均匀系数(d90/d50)及系统破裂度(Fr)均逐渐增大,而大块率(Br)则迅速减小。当炸药单耗大于0.25 kg/t时,大块率(Br)已经小于0.5%;当炸药单耗超过0.6 kg/t时,大块率(Br)为0.0%。 展开更多
关键词 爆破开采 数值模拟 炸药单耗 块度分布 大块率
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矿岩爆破破碎机理、块度分布与测量技术研究动态 被引量：14
13
作者 吴亮 鲁帅 +2 位作者 许锋 蔡路军 曾国伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第7期47-53,共7页
以11届国际岩石爆破破碎会议论文为参考,结合国内近3 a来的研究成果,归纳总结了国内外研究者在岩石爆破破碎理论、爆破块度模型及分布函数分析、岩石爆破破碎数值计算和岩石块度测量技术4个方面的研究成果。分析讨论了国外学者在矿山岩... 以11届国际岩石爆破破碎会议论文为参考,结合国内近3 a来的研究成果,归纳总结了国内外研究者在岩石爆破破碎理论、爆破块度模型及分布函数分析、岩石爆破破碎数值计算和岩石块度测量技术4个方面的研究成果。分析讨论了国外学者在矿山岩石爆破破碎领域的研究动态和未来发展趋势,认为在矿岩爆破破碎的理论研究方面,我国具有领先优势,在爆破块度模型及统计函数研究方面的创新意识明显,但在数值软件开发与图像处理等自动化、智能化方面还存在差距。期望讨论结果能为我国的科研工作者以及技术人员在矿岩爆破破碎、爆炸能量利用与矿岩高效开采研究方面提供有益参考。 展开更多
关键词 矿山工程 岩石破碎 块度分布 块度测量
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爆堆矿岩块度分布的计算机图像自动处理系统 被引量：14
14
作者 璩世杰 刘际飞 许文耀 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第6期1-4,37,共5页
对建立的计算机矿岩块度图像自动识别处理系统,引入了"双阈值亮点膨胀递减循环处理"技术进行图像二值化处理,在二值化技术的基础上对爆堆图像进行两次平滑去噪,运用拉普拉斯算子边缘检测法提取岩块边界。配合单一型链结区域... 对建立的计算机矿岩块度图像自动识别处理系统,引入了"双阈值亮点膨胀递减循环处理"技术进行图像二值化处理,在二值化技术的基础上对爆堆图像进行两次平滑去噪,运用拉普拉斯算子边缘检测法提取岩块边界。配合单一型链结区域增长法创造性地提出最小距分割法运用于区域分割。采用R-R函数对该处理结果进行了双对数回归分析,得到了爆堆矿岩块度分布结果。测试结果表明,系统具有较高的测试精度,误差一般不大于10%,能够满足实际应用要求,是一种具有很好发展前景的测试方法。 展开更多
关键词 图像分析 块度分布 爆破 爆堆 岩块
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矸石破碎块度的分形性质及计算方法 被引量：14
15
作者 潘兆科 刘志河 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第2期115-117,共3页
用分形几何方法对破碎矸石块度进行了统计分析,结果表明,分形维数D是反映矸石破碎程度恰当的统计特征量,同时,分析了两种破碎块度分布函数,并基于幂率关系建立了一种新的块度表达式。
关键词 分形 块度分布 分形维数
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基于原生节理统计和爆破裂纹模拟的堆石料块度分布预测 被引量：13
16
作者 吴发名 刘勇林 +1 位作者 李洪涛 姚强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1341-1352,共12页
水电工程堆石料爆破级配要求高、块度预测难,以岩体原生节理统计和爆破裂纹模拟为切入点,采用现场调查、室内试验、数值仿真和工程检验等方式,开展堆石料爆破块度分布研究,尝试建立一套堆石料爆破块度预测方法。通过现场调查,绘制研究... 水电工程堆石料爆破级配要求高、块度预测难,以岩体原生节理统计和爆破裂纹模拟为切入点,采用现场调查、室内试验、数值仿真和工程检验等方式,开展堆石料爆破块度分布研究,尝试建立一套堆石料爆破块度预测方法。通过现场调查,绘制研究区域的天然节理分布网络图,建立基于原生节理统计的三维节理岩体模型;通过SHPB试验装置获取岩石在冲击荷载作用下的动力学参数,利用Ansys/Ls-Dyna模拟了爆破裂纹的扩展范围;综合原生节理调查信息和爆破裂纹模拟成果,建立调查区域爆后三维节理岩体模型;利用ANSYS输出模型所有岩块的线–面–体数据并编制Matlab块度计算程序,采用基于爆破岩块第5条最长边的块度预测指标,得到调查岩体的预测级配曲线。工程应用表明,综合考虑原生节理和爆破次生裂纹联合切割作用的堆石料级配预测方法基本符合工程实际,且基于爆破岩块第5条最长边指标的级配预测结果要优于等体积球直径指标的级配预测结果,其在江咀料场级配预测中的整体误差为5.5%。研究可为类似工程的堆石料爆破开采提供可借鉴的级配预测手段。 展开更多
关键词 岩石力学 堆石料 节理统计 爆破裂纹模拟 块度分布 预测方法
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齐大山铁矿精确微差逐孔起爆技术试验研究 被引量：11
17
作者 张兆元 于宝新 《金属矿山》 CAS 北大核心 2004年第5期4-6,21,共4页
以爆破质量控制为目标 ,对齐大山铁矿的矿岩质量进行了系统的实验研究 ,确定了矿岩的物理力学性质指标。在对精确微差逐孔起爆技术分析的基础上 ,结合矿岩性质 ,确定了不同岩种的排间及孔间的合理微差时间 ,并进行了工业试验研究。选用R... 以爆破质量控制为目标 ,对齐大山铁矿的矿岩质量进行了系统的实验研究 ,确定了矿岩的物理力学性质指标。在对精确微差逐孔起爆技术分析的基础上 ,结合矿岩性质 ,确定了不同岩种的排间及孔间的合理微差时间 ,并进行了工业试验研究。选用Rosin -Rammler模型对爆堆的块度分布进行了分析 ,确定了模型的特征值和均匀系数 。 展开更多
关键词 台阶爆破 精确微差 逐孔起爆 块度分布 铁矿 爆破质量控制
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爆堆矿岩块度分布测试方法概述 被引量：11
18
作者 题正义 衣东丰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第B08期1-3,共3页
爆堆矿岩块度分布是评价爆破效果重要的指标之一。准确地测定出爆破后矿岩的块度分布,既是正确评价爆破质量的前提,又是建立爆破块度计算模型和优化爆破参数的基础。关于爆堆矿岩块度分布研究已经历了半个多世纪。本文对于爆堆矿岩块度... 爆堆矿岩块度分布是评价爆破效果重要的指标之一。准确地测定出爆破后矿岩的块度分布,既是正确评价爆破质量的前提,又是建立爆破块度计算模型和优化爆破参数的基础。关于爆堆矿岩块度分布研究已经历了半个多世纪。本文对于爆堆矿岩块度分布的现有的测试方法,进行了系统的归纳总结,介绍了爆堆矿岩块度分布测试方法的发展历史和研究现状,将有助于该领域的深入研究。 展开更多
关键词 爆堆矿岩 块度分布 爆破效果 评价指标 直接测试方法 间接测试方法 分形测试方法
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岩石破碎块度特性及计算方法 被引量：10
19
作者 齐金铎 《中国矿业》 1995年第1期34-37,共4页
块度分布是衡量岩石破碎产物破碎程度的重要标志，本文分析了两种不同破碎条件下岩石破碎产物分布函数的计算方法．
关键词 块度分布 比表面积 分形几何 岩石破碎 计算法
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齐大山铁矿爆破优化试验研究 被引量：8
20
作者 于宝新 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第5期35-37,共3页
齐大山铁矿随着开采条件和地质条件的变化,原有的爆破参数已不能适应爆破生产的要求。为此,通过力学试验确定典型岩石的力学性能参数。根据不同岩石的力学性能,建立齐大山铁矿爆破定量评价体系。通过爆破效果定量评价确定块度分布曲线,... 齐大山铁矿随着开采条件和地质条件的变化,原有的爆破参数已不能适应爆破生产的要求。为此,通过力学试验确定典型岩石的力学性能参数。根据不同岩石的力学性能,建立齐大山铁矿爆破定量评价体系。通过爆破效果定量评价确定块度分布曲线,改变以前对爆破效果只有定性而没有定量评价的缺点,随着爆破参数不断优化,爆破质量不断提高。 展开更多
关键词 爆破参数优化 定量评价体系 块度分布
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