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题名含空孔直眼掏槽空孔效应及爆破参数研究
被引量：32
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作者
张召冉
陈华义
矫伟刚
于天富
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机构
北方工业大学土木工程学院
平顶山神马工程塑料有限责任公司
北京市勘察设计研究院有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期791-800,共10页
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基金
国家自然科学基金重点资助项目(51934001)
北京教育委员会科研计划一般资助项目(KM202110009008)
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文摘
掏槽是岩石井巷爆破的关键,含空孔直眼掏槽技术在岩石爆破中应用广泛,针对含空孔直眼掏槽参数确定没有可靠依据的问题,以大空孔直眼掏槽为对象,在分析掏槽空孔效应的基础上进行了掏槽参数确定的理论分析,并结合算例验证掏槽爆破参数设计的有效性。研究结果表明:含空孔直眼掏槽,掏槽区岩石的破坏是炮孔产生的裂隙区以及由空孔的应力集中效应、自由面效应和碎胀空间效应共同作用的结果,3种效应对破岩的作用机理不同,应力集中效应对岩石的破坏是因为空孔附近的切向应力起主要作用,切向应力导致径向裂纹的产生,且径向裂纹的产生与炮孔和空孔距离有关,该距离存在临界值;自由面效应与空孔直径相关,大直径空孔加剧了应力波的反射,反射的应力波产生的拉伸破坏范围在空孔与炮孔连心线处存在最大值,连心线两侧拉伸破坏范围逐渐减小,即形成"凹"状片裂破坏;碎胀空间效应为破岩提供了充足的空间,有利于提高爆破效率,提出了动态碎胀系数的概念。从爆生气体对爆生裂纹扩展影响角度,分析了炮泥运动距离对爆生气体压力和裂纹扩展长度的影响,推导了爆生裂纹长度计算公式,空孔处片裂区范围公式、空孔处径向裂纹产生判据公式。含空孔直眼掏槽参数中炮孔与空孔距离L由爆生裂纹区、片裂区、空孔径向裂纹区共同决定,炮孔间距a由爆生裂纹区、空孔的碎胀空间(空孔半径r2)确定。
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关键词
岩巷
大直径空孔
直眼掏槽
空孔效应
爆破参数
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Keywords
rock roadway
large diameter empty-hole
straight-hole cutting blasting
empty hole effect
blasting parameter
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分类号
TD235
[矿业工程—矿井建设]
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