一、单孔爆破的室内模拟试验（论文文献综述）
杨旭风[1]（2021）在《基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟》文中指出爆炸荷载作用下宏观孔隙岩体中应力波的衰减规律、动力损伤演化机理和裂纹扩展过程一直是岩体工程中热点研究问题。本文以宏观孔隙岩体的动态损伤演化及其裂纹扩展为研究主线,利用蒙特卡罗方法进行孔隙随机投放并生成宏观孔隙模型,依据键型近场动力学以及Fortran编程实现数值计算;采用理论分析、实验和数值模拟相结合的研究方法;对宏观孔隙岩石损伤演化与破裂过程进行了模拟与研究分析,主要完成如下工作:对孔隙试件进行单轴压缩试验并结合数值模拟,依据实验数据和PD数值模拟结果,明确了宏观孔隙率对宏观孔隙岩石材料力学性能的影响显着,随着宏观孔隙率的增加,试样的密度、抗压强度、弹性模量以及纵波波速不断降低;同时,孔隙粒径的大小对岩体的力学性能也有显着影响。为探究动态荷载作用下宏观孔隙岩石的裂纹萌发与扩展扩展规律,开发有关键型近场动力学数值计算程序,以此计算爆炸荷载作用下宏观孔隙岩石损伤分布。研究了钻孔爆破下孔隙岩体的动态损伤及裂纹扩展,PD数值模拟与实验均表明:合理的孔隙粒径与宏观孔隙率确保介质强度的同时有助于消耗爆炸能量,降低了应力波在介质中的进一步破坏作用,控制主裂缝数量与长度。在岩土轮廓爆破工程中,需要准确控制爆破主裂纹的萌发及扩展,获得完整的断裂剖面并保证岩体的稳定;本文基于PD理论数值模拟并结合相关试验,分析了多孔爆破、预制裂隙倾角、宏观孔隙等因素对裂纹起裂角、裂纹扩展长度的影响,结论表明:在单孔爆破中,当入射角θ小于75°,裂隙尖端衍生的翼型裂纹起裂角随着入射角θ的增大而增大。在双孔爆破中,当预制裂隙倾角小于90°,随着预制裂隙倾角的增大,爆生主裂纹向预制裂隙扩展趋向平行于两炮孔连线,能得到平整的光滑轮廓面。当宏观孔隙率与预制裂隙同时对裂纹扩展起作用时,宏观孔隙率对裂纹扩展起到决定作用。
张玉川[2]（2021）在《凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究》文中认为注浆帷幕是一种常用的矿山地下水截流和防治方法,然而,矿山的爆破开采尤其是临近注浆帷幕的爆破开采,会对注浆岩体的各类力学特性发生劣化,进而降低注浆帷幕对地下水的截流能力。因此需要开展爆破振动对注浆帷幕影响机制的研究,确定合理的爆破振动控制方法和安全开采距离。本文依托广西华润水泥凹陷式矿山治水工程,通过理论分析、数值模拟、现场试验、工程应用等方法系统研究了爆破振动对注浆帷幕的影响机制,提出了适用于凹陷式矿山的爆破振动控制方法。本文主要研究内容和成果如下:（1）研究了凹陷式矿山群孔微差爆破地震波的叠加原理与特点,推导了群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正方法,提出了基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法,并使用MATALB软件进行编程计算分析,得到了修正后的萨道夫斯基衰减公式和装药放大系数,为现场试验等相关研究提供了理论基础和分析方法。（2）根据现场实际工况建立模型,采用LS-DYNA软件对现场爆破进行数值模拟计算,研究凹陷式开采矿山临近注浆帷幕的爆破施工过程中,注浆帷幕的动力响应特征;分析在不同装药情况下爆破对注浆帷幕的影响特点和地表质点振速峰值的衰减特性;通过数值模拟计算得到了注浆帷幕内部最大振速峰值与注浆帷幕上部地表振速峰值的关系和基于数值模拟计算的注浆帷幕振速峰值的安全判据。（3）对深孔爆破振动效应开展了现场监测研究,研究了爆破振动振速峰值衰减规律,使用修正后的萨道夫斯基衰减公式对现场数据进行拟合,得到了矿山爆破测点振速峰值衰减规律;并综合分析了注浆帷幕附近的质点振速图像、高程放大效应,为爆破安全距离的计算提供了理论依据。（4）综合考虑爆破振动频率与振动持续时间对注浆帷幕的影响,研究了试验数据的质点振速图像、爆破振动信号主频衰减规律、爆破振动信号频率分布规律、爆破振动持续时间等对注浆帷幕的影响特点;并提出了相应的群孔爆破振动控制方法。（5）在华润水泥平南公司凹陷式矿山爆破振动控制应用中,根据萨道夫斯基衰减公式修正方法计算原理,使用MATLAB软件计算了不同孔间延期时间振动叠加效应,得到了最优孔间延期时间和爆破安全距离,并结合爆源最大单孔药量控制、爆破振动持续时间控制、传播路径控制等方式,确定了对注浆帷幕安全的爆破方案。并结合爆破振动监测、宏观调查与水位水量监测等方法,提出了基于动态信息化施工的闭环振动控制方法,保证了矿山注浆帷幕的安全施工和矿山正常开采作业,为矿区创造了良好的经济效益与社会效益。
李富杰[3]（2021）在《爆破荷载作用下岩体能量演化及失稳破裂研究》文中研究说明深部隧道钻爆开挖时,爆破荷载使目标岩体有效破碎的同时,也将引起隧道局部围岩产生不同程度的损伤,严重影响隧道稳定性。爆破作用的本质是爆破荷载对岩体做功,因此,进行爆破荷载作用下岩体能量演化及失稳破裂研究,有利于高效利用爆破能量和降低爆破负面影响。本文采用显式动力学软件,分析了单孔爆破体系中各物质能量的时空分布特征和演化规律,并研究了隧道围岩在高地应力和爆破荷载耦合作用下,侧压力系数与初始裂纹倾角对围岩能量的动态响应以及破裂带的发育特征的影响。主要研究工作与结论如下:（1）基于流固耦合算法,建立三维单孔不耦合装药爆破数值试验模型,分析了本文所使用数值方法的可行性,并研究了不耦合系数对孔壁压力、能量演变、及爆生裂纹扩展的影响。结果表明,在同等炸药量条件下,岩体的应变能、孔壁岩石的应变率及峰值压力、爆生裂纹的面积均与装药不耦合系数呈负相关关系,并给出了其随不耦合系数变化公式。当不耦合系数小于3时,改变装药不耦合系数,孔壁峰值压力、岩体应变能及爆生裂纹面积均随不耦合系数的增大而显着减小;而当不耦合系数大于3时,改变不耦合系数其变化幅度变小。（2）建立邻近隧道的爆破扰动数值模型,分析了不同侧压力系数λ和预制裂纹倾角α对隧道围岩应变能时空演化特征及失稳破裂的影响规律。结果表明,当λ小于1时应变能释放区出现在隧道底部;当λ大于1时应变能释放区开始向隧道两边墙转移,且λ越大应变能释放区范围越大。迎爆侧围岩的应变能密度随裂纹倾角α增大而增大。爆破荷载下隧道围岩应变能时程曲线表现为“双峰式”的波动,且最终稳定值均大于初始值。当垂直地应力一定时,隧道受爆破扰动在迎爆侧形成的裂纹的面积,随预制裂纹倾角α及侧压力系数λ的增大而减小。（3）以引汉济渭秦岭输水隧洞应力解除爆破试验为工程背景,建立针对轻微、中等、强烈岩爆的三种应力解除爆破方案的数值计算模型,评价了各方案下隧道围岩的稳定性,以及应力和能量释放特征。结果表明,应力解除爆破后隧道掌子面拱顶部位应力释放最大,边墙应力释放最小。在应力环境、围岩力学性质等条件一致时,轻微岩爆应力解除爆破方案对隧道围岩稳定性的影响最小,强烈岩爆应力解除爆破对隧道围岩稳定性影响的最大。三种不同应力解除爆破方案均可在掌子面内围岩形成沿隧道轮廓线连续分布的破裂带。
杨清海[4]（2021）在《典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术研究》文中认为矿山巷道、交通通行隧道、地下防空通道和城市地下管廊均是地下通道空间。地下通道空间的建筑截面多为筒状形状,具有较大的纵横比,与外界环境接触受限。随着工业生产与城市建设的不断发展,地下通道的使用越来越多,地下通道空间的环境污染日益凸现,已成为健康环境保护和生态环境保护亟需解决的问题。地下通道空间环境空气污染物主要为颗粒污染物和有害气体,这些空气污染物在地下通道空间中长期存在,会对安全生产与人员健康带来极大的危害,尤其是在地下通道空间中长期工作带来的职业病问题。本论文以典型地下通道中的巷道为对象,结合比较成熟的隧道空间研究工作与成果,对地下通道空间中以颗粒物为主的环境空气污染物散发特性与控制技术展开研究。地下通道空间环境污染控制大多采用包括诱导式通风、局部送风和巷道回风的通风方式,对散发的污染物控制处理主要表现为稀释效果,造成相当量的污染物仍在地下通道空间中长期存在,需要研究更有效的控制方式。本研究采取现场调研测试及数值模拟计算方法,对巷道采掘面固定源散发的颗粒污染物特性、车辆移动源污染物散发特性、诱导通风存在的污染物传播问题进行研究分析,提出了控制技术并进行预测。本论文的主要研究工作与结果如下:（1）对典型地下通道空间环境空气污染物进行调研测试,研究分析地下通道空间内部环境空气污染物的散发特性,测试分析典型地下通道空间内通风系统运行状况,分析归纳污染物散发与通风流场控制规律。本部分内容对典型地下通道空间的巷道采掘固定面源散发的颗粒污染物特性、车辆移动源污染物散发特性、诱导通风存在的污染物传播问题进行了测量,统计了颗粒污染物的粒径分布与散发强度,测量计算了通行工况颗粒物与CO的排放强度与分布规律,分析了通风稀释控制系统存在的全域污染、累积危害及排放污染的问题。（2）对典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术研究所需要的理论模型与数值模型进行建立与验证。对涉及到的地下通道风机与射流流场、巷道通风流场、颗粒物与空气耦合流场等建立了试验测试平台,采用正交设计对试验工况进行了数值计算,并对数值计算与测试结果、文献数据结果进行了验证。对机械车辆通行造成的线源污染问题研究,建立了机动车源强排放计算模型,并根据实测数据进行了验证。本部分内容为典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术研究提供理论基础与模型计算方法依据,为通风净化及控制系统的优化与评价提供参考标准。（3）对典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术进行控制需求、措施与策略的研究分析。针对地下通道空间环境污染控制大多采用包括诱导式通风、局部送风和巷道回风的通风方式造成相当量的污染物仍在地下通道空间中长期存在,造成全域污染、危害累积及污染排放的问题,本研究提出干式除尘净化、分区通风控制、风管输送清洁风、系统互补通风及低污染外环境排放等技术措施,实现地下通道空间环境空气污染物控制需求与控制效果相协调,地下通道空间环境空气污染物控制与外部环境保护相一致的目标。引入基于人体健康的评价方法,将地下通道空间施工与生产运营的污染与控制问题量化计算。使用统一的百分制评价体系量化评价局部空间及整个通风净化系统设计运行工况的优劣,为地下通道空间通风净化系统的评价比较提供指标。（4）对典型地下通道空间环境空气污染物控制的工程应用进行了分析研究,比较分析了本研究中的清洁控制相对于射流诱导通风稀释方案的优越性。通过对施工开挖巷道、车辆通行隧道及矿山开采通风等典型地下通道空间的实际工程案例,分析地下通道空间环境空气污染物清洁控制措施与方案的净化控制效果,对典型地下通道空间环境空气污染物的控制研究进行归纳总结。
张小军[5]（2021）在《台阶爆破振动高程效应理论研究及应用》文中研究说明随着国民经济的发展,人们对矿产资源、基础设施建设的需求日益增长,而爆破作为一种快速、经济、高效的开挖方式,被广泛应用于工程实践中。但是在露天矿山、城市地下空间爆破开挖的过程中,作为爆破有害效应之首的爆破振动是一个不可忽视的问题,并且爆破振动随高程差的增加出现高程效应。为此,探讨爆破地震波在传播过程中的高程效应机理及其衰减规律,在保障最终边坡、邻近建筑安全的基础上寻求经济合理的爆破开采技术具有重要的理论意义和现实工程价值。本文采用理论分析、模型试验、数值模拟、现场监测等方法,对台阶爆破振动高程效应展开研究。建立了台阶几何模型并分析振动波在台阶自由面的反射规律。浇筑了不同台阶高度及倾角的混凝土模型并研究了台阶高度、倾角、炸药量对高程效应的影响。搭建了台阶数值模型并分析单孔与多孔爆破的动力响应特征。进行了爆破振动现场监测与统计分析。提出了爆破振动爆前预测评价方法和安全药量计算方法,并在现场工程中进行了验证。论文取得的主要研究成果如下:（1）爆破振动高程效应实际是由爆破振动波在自由面的反射叠加引起的;同时,通过化简距爆源水平距离相等而垂直距离不等的测点位置的振速比值,结合萨道夫斯基公式,推导出适合预测台阶地形振速峰值的公式,进而提出了台阶正公式、台阶负公式的概念。（2）通过相似模型爆破试验得出,正、负高程台阶的存在,对爆破振动主要起衰减作用,在个别测点出现放大效应。①在正台阶,药量越大,放大效应越明显。台阶高度越高,台阶振速与平地振速比值最大值的测点位置距离爆源越远。坡度60°台阶更有助于高程放大效应;②在负台阶,离爆源最近的一个台阶对爆破振动衰减效应最明显,且台阶高度越大衰减越明显,随着台阶倾角减小,对振速的衰减作用逐渐减弱。（3）通过单孔、多孔爆破的数值模拟,揭示出爆破振动在台阶边坡上传播的过程中,有效应力最大值的测点与振速峰值最大值的测点不一定相同,即有效应力最大值与振速峰值并不是同步的。当延期时间为6ms时,爆破振动速度放大倍数最大。同时高程放大效应在正台阶更容易出现,而在负台阶出现的时刻更早一些。（4）通过对现场监测的振速拟合分析,得出台阶公式的相对误差为36.8%,台阶公式对爆破振动振速预测的误差低于萨道夫斯基公式（58.2%）。相对于正高程,负高程更有助于爆破振动的衰减。正高程在水平距离500-600m,垂直距离50-100m、负高程在水平距离100-150m,垂直距离60-80m的区域内放大效应明显。正高程的主振频率主要集中在5-15Hz,负高程的主振频率主要集中在10-20Hz,正高程更有助于对高频谐波的抑制和削弱。（5）基于正态分布函数,提出爆破振动爆前预测评价方法,可以定量地描述一次爆破对被保护目标的影响程度。同时根据目标设施的重要性,可采用概率算法求解得到最大单响药量。（6）采用上述研究获得的台阶公式、振动传播规律、振动爆前预测评价以及安全药量计算方法,对金欧露天煤矿改道与店张公路路堑爆破进行设计,爆破振动与房屋裂缝宽度监测结果表明:爆破对金欧露天煤矿办公楼以及店张公路附近居民房屋未造成损伤,证明上述研究成果用于台阶爆破工程中是可行的,具有较高的实用价值。
蔡济勇[6]（2020）在《深切河谷边坡爆破开挖岩体动力损伤演化机制研究》文中研究指明我国西南高山峡谷地区集中了大量的水能资源,该地区的水电工程建设均涉及到大规模的深切河谷岩石高边坡爆破开挖,边坡爆破开挖过程中不可避免地会对边坡保留岩体造成损伤破坏,影响边坡的稳定性。因此,研究深切河谷边坡爆破开挖岩体动力损伤演化机制,对水电工程岩石边坡爆破开挖优化设计与安全评价具有重要意义。论文针对深切河谷边坡爆破开挖岩体损伤演化及控制问题,采用理论分析、数值计算与工程现场实测资料分析的方法研究了爆炸荷载作用下的岩体损伤机理、不同爆破方式下的边坡岩体损伤演化过程以及边坡岩体爆破损伤的PPV判据,主要研究内容和结论如下:（1）基于爆炸力学理论分析与LS-DYNA动力有限元数值计算,研究了单孔柱状装药爆破炮孔壁上的爆炸荷载作用时程曲线及炮孔周围岩体应力波的时空演化规律。在此基础上探究了岩体爆破损伤机理,炮孔内炸药起爆瞬间巨大冲击荷载作用会在炮孔近区岩体一定范围内形成压剪损伤,爆破荷载衰减过程中会在炮孔环向与径向产生拉应力并在岩体压剪损伤区外形成拉伸损伤。（2）采用数值计算模拟方法研究了预裂爆破与光面爆破两种不同轮廓控制爆破开挖方式下的边坡岩体损伤演化过程。研究结果表明,预裂爆破时边坡岩体的损伤主要由首先起爆的预裂孔爆破造成,光面爆破时边坡岩体的损伤为所有炮孔爆破产生的累积损伤,预裂孔爆破对边坡岩体的损伤效应大于光面孔;研究了深切河谷边坡初始地应力对边坡岩体爆破损伤效应的影响,初始地应力在炮孔周围形成压应力集中限制了岩体拉伸破坏发展,对岩体爆破损伤有抑制作用;研究了岩石边坡开挖台阶梯段爆破过程中反复动力扰动下边坡岩体的累积损伤效应,上下层台阶周边孔爆破对边坡马道岩体累积损伤效应明显。（3）依据数值模拟和现场实测资料,研究了边坡岩体爆破损伤深度与上层台阶马道振动的关系。研究结果表明,上层台阶马道的竖直向振动速度最大,但竖直向振动速度与边坡岩体爆破损伤深度没有直接的联系,而水平切向爆破振动速度更能反映边坡保留岩体损伤深度,因此选取水平切向爆破振动速度作为爆破损伤安全判据更为恰当;此外,边坡台阶高度越小,上层台阶马道岩体的振动速度越大,边坡爆破损伤安全判据中应当考虑边坡台阶高度的影响。（4）结合现场爆破试验的爆破振动监测以及岩体声波检测资料,对白鹤滩水电站左岸拱肩槽岩石边坡爆破开挖的爆破振动速度及保留岩体爆破损伤范围进行了分析评价。通过回归分析建立了质点峰值振速与岩体爆破损伤深度的关系,给出了边坡开挖爆破损伤PPV阈值。当岩体损伤深度控制要求为1.0m时,爆心距15～20m处岩体水平切向最大爆破振动速度为6.0～9.0cm/s。
郭帅房[7]（2020）在《CO2爆破增透机理及煤层孔网布置研究》文中认为CO2爆破作为一种新型的煤层增透技术,因其操作简便、安全高效等优点,常应用于低透气性煤层压裂造缝。本文以实验室实验、理论分析、数值模拟和现场应用结合的研究方法,对CO2爆破增透机理及煤层孔网布置进行了系统分析。通过自制的爆破实验装置来探究液态CO2爆破系统的压力响应特性,获取了爆破管内CO2的压力与时间关系曲线,基于热力学和气体动力学理论对压力时程曲线变化规律进行了分析,并以此建立了气动冲击模型。利用分离式霍普金森压杆（SHPB）动载实验系统,对新元矿煤样进行了不同速率下的冲击实验。通过得到的不同速率下的动态应力-应变曲线建立了动态损伤本构模型。基于动态损伤本构模型,借助于ANSYS平台,采用APDL语言编写了CO2爆破煤体损伤破坏的计算程序,引入CO2爆破的压力时程曲线,实现了不同爆破方案下的损伤演化数值模拟。模拟结果表明:双孔爆破的裂隙卸压区半径大于单孔爆破方案。而实施了造穴孔爆破方案的裂隙卸压区半径明显大于单孔、双孔爆破方案。通过对新元矿煤层爆破增透抽采效果的观测,验证了数值模拟的结论。说明爆破增透的机理是裂隙区静水压力卸压,增加爆破孔和实施造穴孔能够明显改善爆破增透效果。
童小东[8]（2020）在《岩溶隧道光面爆破参数优化与超欠挖控制研究》文中研究说明近年来,随着我国科技的进步和经济的发展,国家在基础设施建设的投入在逐年增加,其建设重点也从我国东部沿海地区逐渐向中西部等山林地区转变,从一二线城市向三四线城市辐射,多年来取得了相当伟大的建设成果。其中隧道能大幅度缩短里程,提高运营效率,在我国中西部地区修建高速公路、高速铁路时被广泛运用,桥梁、隧道长度能占到整条线路总里程的40%～85%。与此同时,我国是一个岩溶地质极为丰富的国家,其占比约为整个地层面积的1/3,故在隧道施工过程中遭遇岩溶地质不可避免。在岩溶发育的地区修建隧道时,由于爆破振动可能使隧道与溶洞贯通,导致地质灾难,如突水、突泥、坍塌等;其次溶洞可能会改变设计抵抗线的大小以及方向,影响隧道光面爆破的效果,引起冲炮,飞石等;另外溶洞的存在可能会降低爆炸威力,也会影响岩石爆破后的块度大小,造成岩石块度的不均匀,增加运渣难度;最后,在岩溶区进行爆破开挖,爆破可能造成围岩的不可逆损伤,影响周边围岩的稳定性,降低隧道运营期的使用寿命,留下严重的安全隐患。因此通过对光面爆破参数的优化研究,可有效防止隧道与溶洞之间产生贯通裂隙,降低洞内突水、突泥的可能性。另外,由于爆破质量的提高,可大大减少超欠挖和塌方,在节约材料、降低工程造价的同时,可以加快施工进度,保证施工安全。本文以典型岩溶区公路隧道为对象,采用理论分析、数值模拟以及现场监测等方法研究溶洞对隧道光面爆破效果的影响。首先对光面爆破机理进行分析,紧接着通过数值软件模拟了均质围岩中溶洞参数对单孔破岩效果的影响;随后研究了在隧道周边具有隐伏溶洞的情况下,光面爆破参数对隧道爆破的影响;最后根据以上研究结果对依托工程的爆破参数进行优化。通过本文的研究,取得了以下几点研究成果:（1）理论分析了隧道光面爆破的破岩机理以及光面爆破参数的设计方法,并以不同深度岩体声速降低率为损伤判别依据判别围岩损伤。（2）利用ANSYS/LS-DYNA数值软件,模拟不同间距、不同大小、不同形状、不同填充物以及不同位置的溶洞对单孔破岩效果的影响,得知溶洞的存在将增大围岩的损伤半径,相较于均质围岩的损伤半径最高能增大20%;而岩体损伤面积与爆破后岩体损伤程度成负相关关系。（3）建立有、无溶洞的隧道周边孔爆破模型,对比不同工况下溶洞对围岩损伤破坏的影响规律,结果发现溶洞的存在将增大溶洞与隧道间岩体受力,以至于扩大该区域内的损伤范围;并因为溶洞对能量的吸收和泄能作用,所以溶洞后方岩体单元应力相对于无溶洞时均有明显降低。（4）通过建立溶洞位于隧道拱顶的数值模型,分析了周边孔间距、抵抗线大小和线装药密度等爆破参数的改变对隧道周围岩体损伤范围的影响,并通过对特定单元的监测,分析岩体内部受力情况,为岩溶区隧道爆破参数确定合理取值。（5）对光面爆破效果的评价,提出了利用全站仪和声波监测仪分别对现场超欠挖量和围岩损伤圈半径进行测量的方法,将损伤圈实测值和数值模拟结果与静力学计算结果之和相对比,验证本研究方法的可靠性。
王韶辉[9]（2020）在《露天煤矿煤岩爆破块度分布规律及爆破参数优化研究》文中认为在哈尔乌素露天煤矿煤层进行松动爆破时,形成的煤块尺寸过大或者过小,都会直接影响矿山的经济效益。当爆破强度较高时,形成的煤块尺寸较小,导致粉尘污染,严重威胁着工人的身体健康和当地的生态环境;当爆破强度较低时,形成的煤块尺寸较大,二次破碎成本增加,移运难度加大。这两个方面的问题严重制约着哈尔乌素露天矿的可持续发展。为响应露天矿绿色安全高效开采的主题,必须对哈尔乌素露天矿爆破块度进行准确的评价研究,对相应的爆破参数进行优化。论文基于分形理论分析方法,结合G-G-S（Gate-Gaudin-Schuhman粒度分布函数）公式、指数对比法以及偏微分等方法,得出了爆堆矿岩块度分布的分形模型,提出了借助于分形理论、摄影测量技术和计算机图像处理技术,用以求导N（x）的方法,开发出了“爆堆块度分布的自动与分形测试系统”。根据应力波衰减理论,建立炸药爆炸后周围煤层的破碎分区模型,揭示了爆炸应力波在传播过程中的耗散规律。利用分离式霍普压杆试验系统（SHPB）试验,建立了爆破荷载与室内试样冲击破坏试验施加载荷之间的关系,开展了气压由0.13MPa到2.0MPa之间的煤岩试样冲击载荷试验,基于高速摄像系统定性地描述了煤岩试样动态破坏形态特征。同时,利用筛分直接测量方法得出了试样破坏后的块度分布特征。基于分形维数定量地描述SHPB试验中煤岩试样动态破坏形态特征,得出了试样破坏后的块度分维特征。按照粒径范围将破坏后碎块划分为三组:大径,中径,粉粒,分析得到了三组尺度下煤岩碎块质量百分比随气压的变化规律。给出了爆破评价的两个原则,推导出了室内冲击载荷试验的气压范围为0.30MPa≤P<0.90MPa。利用数字计算方法,搭建了煤层爆破块度图像识别系统,对现场两个炮孔区域间的爆破块度进行首次识别和二次识别,得出现场煤层爆破块度分布特征。另外,根据分形维数计算方法,得出了现场煤岩爆破块度的分维特征。综合室内冲击载荷试验和现场煤层爆破块度分析,计算出了单孔爆破区域分区的爆破范围。基于此范围提出了增加炮孔间距与排距和减小炸药量两种爆破参数优化方案并采用ANSYS/LS-DYNA软件进行模拟验证,结果表明两种方案条件下颗粒煤的质量百分比分别减小了8.36%与5.71%,块煤率分别提高了2.04%与1.39%。方案一增加炮孔间距与排距所带来的优化效果更佳明显。该论文有图66幅,表34个,参考文献130篇。
穆兵兵[10]（2019）在《空孔对直眼菱形掏槽爆破破岩过程及振动规律影响研究》文中提出目前,在我国钻爆法依然作为岩巷掘进开采最常见的方法之一,其中掏槽爆破技术是钻爆过程中最重要的一个环节,对于加快岩巷掘进速度起关键作用,决定了整个爆破工程的爆破效果和掘进效率。在直眼菱形掏槽爆破中常常使用空孔作为辅助自由面和爆破岩石的补偿空间,且空孔对爆破破岩过程及振动规律的影响较大。本文通过对直眼菱形掏槽基本理论研究与岩石爆破破岩机理的分析,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对实际爆破施工中的布孔方式、空孔个数、空孔的布置位置及空孔直径的大小进行数值模拟和物理模型试验研究,分析其不同时刻的应力波传播、裂纹扩展及振动规律。主要研究内容与结论如下:（1）在LS-DYNA岩石材料的本构模型中,选用H-J-C模型能较为准确的描述岩石在大变形及高应变下的物理性能;在HJC本构方程中,定义了岩体在不同条件作用下的应力波传播和裂纹扩展,从数值计算结果上表现出了单元的破坏与失效,得出了岩体中爆炸应力波的传播和裂纹扩展规律不是规则的柱状传播和环向分布,验证了选取得本构模型的正确性。（2）利用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,将布置不同布孔方式、空孔个数及不同空孔位置的直眼菱形掏槽爆破模型应用到数值模拟计算中,分析其对应力波传播、裂纹扩展及振动规律的影响。模拟结果表明:菱形布孔掏槽爆破形成的裂纹较密集且扩展范围比方形布孔更广,并且完成岩体裂纹发育的时间快,岩体发育更完全,成腔效果更好;空孔具有导向裂隙及反射拉伸的作用,空孔能为岩石破碎瞬间提供足够的补偿空间,使岩石充分破碎;空孔距离炮孔太近容易形成再生岩,造成能量损耗,导致炸药利用率低;空孔与炮孔距离太大则会使孔间裂纹减少,槽腔内岩体发育不完全,导致大块率高,本文提出了药孔与空孔距离为24cm时,爆破效果最好,炮孔利用率高。（3）通过数值模拟与物理模型试验相结合的方法,分析空孔直径大小对直眼菱形掏槽爆破破岩过程的影响。结果表明:空孔直径越大空孔的应力集中效应及对裂纹的导向作用越明显,其空孔处应力值就越大,最终形成的槽腔内裂隙就越密集;并得出空孔直径为8mm时,掏槽深度小,但破坏直径、范围大,导致最终掏槽腔体积大;空孔直径为16mm时,掏槽的深度增大,但破坏直径减小,导致最终的槽腔体积小,但炮孔利用率高,掏槽效果好。测点距离爆心位置越远测的振速越小,测点振速的大小与空孔直径呈线性关系且空孔直径越大各测点振速越小。
二、单孔爆破的室内模拟试验（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单孔爆破的室内模拟试验（论文提纲范文）
（1）基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题和不足 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及思路 |
| 1.4.3 本文的创新点 |
| 第2章 近场动力学理论与孔隙随机投放模型 |
| 2.1 近场动力学理论基础 |
| 2.2 基于键型非局部近场动力学理论 |
| 2.2.1 运动方程 |
| 2.2.2 近场动力学中的材料模型 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.3 PD计算程序开发 |
| 2.4 孔隙随机投放算法 |
| 2.4.1 蒙特卡罗方法 |
| 2.4.2 随机数 |
| 2.4.3 孔隙随机投放的干涉判断 |
| 2.5 近场动力学的随机投放模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于PD算法的孔隙岩石单轴加载损伤演化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 孔隙岩石的单轴压缩实验 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 试件的制备 |
| 3.2.3 实验结果与分析 |
| 3.3 孔隙岩石单轴压缩下近场动力学数值模拟 |
| 3.3.1 近场动力学模型的建立 |
| 3.3.2 计算参数 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 单轴冲击荷载下孔隙岩石损伤演化的近场动力学模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 宏观孔隙岩石爆破损伤演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 宏观孔隙岩石爆破实验 |
| 4.2.1 宏观孔隙岩石实验试件制备 |
| 4.2.2 爆破过程中的动应变测试 |
| 4.2.3 动态应变信号分析 |
| 4.2.4 宏观孔隙岩石损伤演化及破裂试验结果分析 |
| 4.3 近场动力学数值计算及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 岩石宏观孔隙与裂隙对轮廓面爆破的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单孔爆破条件下岩石裂隙扩展分析 |
| 5.3 双孔爆破条件下岩石裂隙扩展研究 |
| 5.4 宏观孔隙与裂隙对轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.4.1 宏观孔隙与裂隙对单孔爆破轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.4.2 宏观孔隙与裂隙对双孔爆破轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（2）凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破振动效应研究现状 |
| 1.2.2 爆破数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 爆破作用下注浆帷幕破坏机理研究现状 |
| 1.2.4 注浆帷幕安全判据研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 深孔爆破振动传播与衰减特性分析 |
| 2.1 爆破振动效应及对岩体的损伤作用 |
| 2.1.1 爆破振动的传播特征 |
| 2.1.2 岩石爆破损伤过程与作用区域 |
| 2.1.3 爆破振动对被保护对象的影响 |
| 2.2 爆破作用对注浆帷幕影响分析 |
| 2.2.1 凹陷式开采矿山注浆帷幕 |
| 2.2.2 应力波在注浆帷幕处传播的力学模型 |
| 2.2.3 爆破振动对注浆帷幕影响机理 |
| 2.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.3.1 深孔爆破地震波叠加特点 |
| 2.3.2 群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正计算原理 |
| 2.3.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4 基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.4.1 基于不同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4.2 爆破振动信号叠加计算结果 |
| 2.4.3 计算结果分析与萨道夫斯基衰减公式修正 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深孔爆破对注浆帷幕影响数值模拟研究 |
| 3.1 软件算法原理 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 时间积分与时间步长控制 |
| 3.1.3 炸药爆炸计算模型 |
| 3.2 爆破数值模拟模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型与参数 |
| 3.2.3 岩体破坏准则 |
| 3.3 爆破数值模拟应力波传播特征分析 |
| 3.3.1 爆炸应力波传播分析 |
| 3.3.2 破碎塑形区分析 |
| 3.3.3 帷幕区应力分析 |
| 3.4 爆破数值模拟振速峰值衰减规律分析 |
| 3.4.1 水平台段衰减规律分析 |
| 3.4.2 注浆帷幕区垂直方向衰减规律分析 |
| 3.4.3 基于数值模拟结果的安全判据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深孔爆破现场试验研究 |
| 4.1 凹陷式开采矿山概述 |
| 4.1.1 矿山开采现状 |
| 4.1.2 矿山爆破参数 |
| 4.2 爆破振动现场监测试验 |
| 4.2.1 试验目的与意义 |
| 4.2.2 监测试验设备介绍 |
| 4.2.3 试验方案 |
| 4.3 爆破振动速度衰减规律分析 |
| 4.3.1 质点振速峰值衰减规律分析 |
| 4.3.2 质点振速图像分析 |
| 4.3.3 高程放大效应分析 |
| 4.4 爆破振动频率与持续时间变化规律分析 |
| 4.4.1 爆破振动信号频率衰减规律 |
| 4.4.2 爆破振动信号频率分布规律 |
| 4.4.3 爆破振动持续时间变化规律 |
| 4.5 试验结果与数值模拟结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工程应用 |
| 5.1 爆破振动控制 |
| 5.1.1 爆源控制 |
| 5.1.2 确定合理的爆破网路 |
| 5.1.3 爆破安全距离计算与传播路径控制 |
| 5.2 动态监测与信息化施工 |
| 5.2.1 爆破振动监测 |
| 5.2.2 动态信息化施工 |
| 5.3 应用效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间科研成果及参与的项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）爆破荷载作用下岩体能量演化及失稳破裂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石破坏过程中的能量研究 |
| 1.2.2 爆破荷载下岩体动态响应的研究 |
| 1.3 目前研究存在的问题与不足 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 岩体爆破破裂理论及数值方法简介 |
| 2.1 岩体爆破破裂机理 |
| 2.1.1 爆炸应力波传播 |
| 2.1.2 岩石爆破破裂机理 |
| 2.2 岩体应变能理论推导 |
| 2.3 数值方法介绍 |
| 2.3.1 数值方法简介 |
| 2.3.2 岩石本构模型 |
| 2.3.3 炸药和空气状态方程 |
| 3 单孔不耦合装药爆破下岩体能量演化及裂纹扩展规律 |
| 3.1 单孔不耦合装药爆破数值模拟模型建立及参数校准 |
| 3.1.1 数值模型建立 |
| 3.1.2 物理材料参数 |
| 3.1.3 数值模拟结果与分析 |
| 3.2 不耦合系数对岩体能量演化及裂纹发育的影响 |
| 3.2.1 不耦合系数对爆破孔壁压力的影响 |
| 3.2.2 不耦合系数对岩体能量演变的影响 |
| 3.2.3 不耦合系数对爆生裂纹扩展的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 爆破荷载下深部隧道围岩能量演化及破裂规律 |
| 4.1 数值模型简介 |
| 4.2 高地应力隧道开挖后围岩应变能分布规律 |
| 4.2.1 侧压力系数对隧道围岩应变能分布的影响 |
| 4.2.2 裂纹倾角对隧道围岩应变能分布的影响 |
| 4.3 爆破荷载下隧道围岩应变能演化规律 |
| 4.4 爆破荷载下隧道迎爆侧裂纹扩展规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 应力解除爆破对深部隧道稳定性影响分析 |
| 5.1 应力解除爆破概述 |
| 5.2 工程背景 |
| 5.3 数值模型构建 |
| 5.4 应力解除爆破对隧道稳定性影响分析 |
| 5.4.1 应力解除爆破作用下隧道围岩应力响应特征 |
| 5.4.2 应力解除爆破作用下隧道围岩损伤分析 |
| 5.4.3 应力解除爆破作用下掌子面前方围岩应变能演化分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本课题研究内容与技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 1.6 参考文献 |
| 第2章 典型地下通道空间环境空气污染物调查调研与问题分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 固定面源污染物散发特性调研 |
| 2.3 移动线源污染物散发特性调研 |
| 2.4 本章小节 |
| 2.5 参考文献 |
| 第3章 典型地下通道空间环境空气污染物控制分析模型的建立与数值模型的验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 典型地下通道空间环境污染物分析模型的建立 |
| 3.3 测试平台与计算模型检验 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第4章 典型地下通道空间环境空气污染物散发与分布的影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地下通道空间环境空气污染物分布受通风机与车辆通行影响分析 |
| 4.3 地下通道空间环境空气污染物分布受爆破施工过程影响分析 |
| 4.4 地下通道空间环境空气污染物分布受净化设备气流影响分析 |
| 4.5 地下通道空间环境空气污染物分布受气象条件的影响分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 4.7 参考文献 |
| 第5章 典型地下通道空间环境空气污染物控制措施、策略与评价体系的建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 典型地下通道空间环境空气污染物控制需求分析 |
| 5.3 典型地下通道空间环境空气污染物控制措施与策略分析 |
| 5.4 典型地下通道空间环境空气污染物控制系统效果评价模型 |
| 5.5 测试场景环境空气污染物控制优化分析 |
| 5.6 本章小节 |
| 5.7 参考文献 |
| 第6章 典型地下通道空间环境空气污染物清洁控制技术的工程应用与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 应用研究对象与参数 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.4 结论 |
| 6.5 本章小结 |
| 6.6 参考文献 |
| 第7章 研究结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 第8章 攻读博士学位期间发表论文及参加科研情况 |
| 一、发表的学术论文 |
| 二、参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）台阶爆破振动高程效应理论研究及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破振动及衰减规律研究进展 |
| 1.2.2 爆破振动高程效应研究进展 |
| 1.2.3 爆破振动安全判据研究进展 |
| 1.2.4 现有研究的局限性 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 爆破振动高程效应机理研究 |
| 2.1 弹性波在各向同性介质中的传播 |
| 2.2 弹性波在自由面的反射 |
| 2.2.1 各向同性弹性介质中的弹性波波动方程 |
| 2.2.2 弹性纵波和弹性横波 |
| 2.2.3 P波在弹性体半空间界面的反射 |
| 2.3 爆破振动正高程效应机理分析 |
| 2.3.1 爆破地震波传播模型 |
| 2.3.2 台阶模型正高程效应分析 |
| 2.4 爆破振动负高程效应机理分析 |
| 2.4.1 爆破地震波传播模型 |
| 2.4.2 台阶模型负高程效应分析 |
| 2.5 爆破振动速度峰值预测公式建立 |
| 2.5.1 爆破振动高程效应振速比值解析式化简 |
| 2.5.2 爆破振动高程效应振速预测公式分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 爆破振动高程效应相似模型试验 |
| 3.1 混凝土模型爆破试验相似分析 |
| 3.1.1 模型试验原理 |
| 3.1.2 混凝土模型试验相似分析 |
| 3.2 混凝土模型爆破试验筹备 |
| 3.2.1 混凝土模型制备 |
| 3.2.2 爆破器材及测试设备 |
| 3.3 炸药量对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.3.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.3.2 爆破试验设计 |
| 3.3.3 试验结果与分析 |
| 3.4 台阶高度对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.4.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.4.2 爆破试验设计 |
| 3.4.3 试验结果与分析 |
| 3.5 台阶倾角对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.5.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.5.2 爆破试验设计 |
| 3.5.3 试验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 爆破振动高程效应数值模拟研究 |
| 4.1 有限元模拟概述 |
| 4.2 爆破振动有限元计算模型 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 材料参数及其本构方程 |
| 4.2.3 算法的选择及边界条件 |
| 4.3 单孔爆破动力响应特征分析以及数值模型验证 |
| 4.3.1 单孔爆破模拟方案设计 |
| 4.3.2 下台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
| 4.3.3 上台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
| 4.4 爆破振动速度与有效应力关系分析 |
| 4.4.1 单孔爆破几何模型组合 |
| 4.4.2 单孔爆破振动速度分析 |
| 4.4.3 振速与有效应力的关系分析 |
| 4.5 三孔延时爆破动力响应特征分析 |
| 4.5.1 三孔延时爆破几何模型 |
| 4.5.2 三孔延时爆破振动速度分析 |
| 4.5.3 振速放大倍数与延时时间的关系分析 |
| 4.6 多排孔台阶爆破动力响应特征分析 |
| 4.6.1 多排孔爆破几何模型 |
| 4.6.2 多排孔爆破应力云图与振速云图分析 |
| 4.6.3 多排孔爆破振动速度分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 爆破振动高程效应现场测试与分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 矿区地层 |
| 5.1.2 矿区构造 |
| 5.1.3 采剥工艺 |
| 5.2 爆破振动测试方案 |
| 5.2.1 测试系统 |
| 5.2.2 现场布点 |
| 5.2.3 传感器的安装 |
| 5.3 爆破振动现场测试结果 |
| 5.3.1 现场测试数据 |
| 5.3.2 典型波形图 |
| 5.4 爆破振动速度监测数据拟合分析 |
| 5.4.1 现场实测数据拟合 |
| 5.4.2 实测数据拟合误差分析 |
| 5.5 爆破振动传播规律分析 |
| 5.5.1 爆破振动传播规律分析方法 |
| 5.5.2 爆破振动传播规律分析 |
| 5.6 爆破振动传播规律区域特征分析 |
| 5.7 爆破振动主振频率统计分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 台阶爆破振动评价以及工程应用 |
| 6.1 振动评价的正态分布函数构建 |
| 6.1.1 线性回归法确定k,a,β值 |
| 6.1.2 正态分布函数 |
| 6.2 爆破振动评价和安全炸药量计算 |
| 6.2.1 台阶爆破振动评价 |
| 6.2.2 安全炸药量计算 |
| 6.3 金欧露天煤矿改道爆破设计及效果评价 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 爆破方案 |
| 6.3.3 最大单响药量确定 |
| 6.3.4 爆破参数设计 |
| 6.3.5 爆破网路设计 |
| 6.3.6 爆破振动与裂缝监测分析 |
| 6.4 陕西店张公路路堑工程爆破设计以及效果评价 |
| 6.4.1 工程概况 |
| 6.4.2 爆破方案 |
| 6.4.3 最大单响药量确定 |
| 6.4.4 爆破参数设计 |
| 6.4.5 爆破网路设计 |
| 6.4.6 爆破振动监测与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）深切河谷边坡爆破开挖岩体动力损伤演化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及其研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石边坡爆破损伤机理 |
| 1.2.2 岩石边坡爆破开挖损伤区演化规律 |
| 1.2.3 岩石边坡爆破损伤安全判据 |
| 1.3 本文主要研究内容及思路 |
| 第2章 岩石爆破损伤机理 |
| 2.1 爆炸荷载及其作用过程 |
| 2.1.1 爆炸荷载峰值 |
| 2.1.2 爆炸荷载变化历程 |
| 2.2 岩石爆破损伤模型 |
| 2.2.1 Johonson-Holmquist (J-H)材料模型 |
| 2.2.2 J-H材料模型参数确定与验证 |
| 2.3 爆炸应力波的时空演化规律 |
| 2.3.1 岩体爆破开挖的爆炸作用 |
| 2.3.2 单孔爆破岩体中的应力波场 |
| 2.4 岩石爆破损伤机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 深切河谷边坡爆破开挖岩体损伤区演化规律 |
| 3.1 深切河谷边坡开挖及其数值模拟 |
| 3.1.1 岩石边坡爆破开挖程序 |
| 3.1.2 岩体分步开挖数值模拟方法 |
| 3.2 不同爆破方式下的边坡岩体损伤演化过程 |
| 3.2.1 边坡爆破开挖岩体损伤计算模型 |
| 3.2.2 光面爆破边坡岩体损伤演化过程 |
| 3.2.3 预裂爆破边坡岩体损伤演化过程 |
| 3.2.4 不同爆破方式下的边坡岩体损伤比较 |
| 3.3 初始地应力对岩石边坡爆破损伤的影响 |
| 3.3.1 深切河谷边坡地应力分布特征 |
| 3.3.2 地应力对岩体爆破损伤影响机制 |
| 3.3.3 初始地应力对边坡岩体爆破损伤演化过程的影响 |
| 3.4 梯段推进开挖爆破荷载反复扰动下边坡岩体损伤演化过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 深切河谷边坡开挖岩体爆破损伤安全判据 |
| 4.1 现行的岩石边坡开挖爆破损伤判据与安全控制标准 |
| 4.2 边坡开挖岩体爆破损伤的PPV阈值 |
| 4.2.1 当层台阶岩体的损伤区分布 |
| 4.2.2 上层台阶岩体的爆破振动速度 |
| 4.2.3 边坡开挖岩体爆破损伤PPV阈值的确定 |
| 4.3 边坡开挖岩体爆破损伤PPV阈值的影响因素 |
| 4.3.1 台阶高度的影响 |
| 4.3.2 爆破振动监测点布置 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 白鹤滩水电站左岸拱肩槽边坡开挖岩体爆破损伤安全阈值 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 边坡岩体损伤检测 |
| 5.3 爆破振动监测 |
| 5.4 爆破损伤PPV阈值 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）CO2爆破增透机理及煤层孔网布置研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 孔内压力时程曲线 |
| 1.2.2 煤的动力响应 |
| 1.2.3 数值模拟方法 |
| 1.2.4 发展动态 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 CO_2爆破压力动态响应实验 |
| 2.1 CO_2的物化性质 |
| 2.1.1 CO_2的物理性质 |
| 2.1.2 CO_2的化学性质 |
| 2.1.3 CO_2的相变特性 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 CO_2爆破的充装及致裂装置 |
| 2.2.2 数据采集装置及仪器 |
| 2.2.3 安全及夹持体系设计 |
| 2.2.4 构件及测点设计 |
| 2.2.5 实验实现方式 |
| 2.3 管内压力实验结果及分析 |
| 2.3.1 管内压力实验准备 |
| 2.3.2 管内压力的动态响应 |
| 2.4 CO_2冲击动力学模型 |
| 2.4.1 气体动力学原理 |
| 2.4.2 气动冲击模型的建立 |
| 2.4.3 模型计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冲击荷载作用下煤体损伤演化 |
| 3.1 SHPB系统简介 |
| 3.1.1 SHPB实验原理 |
| 3.1.2 实验方法和设计 |
| 3.2 煤体动态力学实验及分析 |
| 3.2.1 实验波形 |
| 3.2.2 动态冲击应变率时程曲线 |
| 3.2.3 动态应力-应变曲线分析 |
| 3.2.4 应变率条件下的动力学参数 |
| 3.3 煤体动态损伤本构模型 |
| 3.3.1 煤体动态损伤本构的建立 |
| 3.3.2 本构模型验证 |
| 3.3.3 参数意义 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 孔网布置数值研究 |
| 4.1 冲击动力学有限元原理 |
| 4.1.1 动力学控制方程 |
| 4.1.2 有限元求解基本方法 |
| 4.2 ANSYS—LS-DYNA实现方法 |
| 4.2.1 地应力的施加 |
| 4.2.2 数值模拟流程 |
| 4.3 工程应用 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 煤岩力学参数 |
| 4.3.3 孔网设计 |
| 4.4 模拟结果 |
| 4.4.1 单孔模拟结果 |
| 4.4.2 双孔模型结果 |
| 4.4.3 2+3 布孔模拟结果 |
| 4.4.4 不同布孔模拟结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CO_2爆破强化增透现场试验 |
| 5.1 煤层地质概况 |
| 5.2 现场实验情况 |
| 5.2.1 实验基本情况 |
| 5.2.2 实验方案制定 |
| 5.3 布孔参数 |
| 5.3.1 水力造穴钻孔布置及主要技术参数 |
| 5.3.2 CO_2爆破孔布置及主要技术参数 |
| 5.4 增透抽采效果 |
| 5.4.1 单孔爆破抽采情况 |
| 5.4.2 双孔爆破抽采情况 |
| 5.4.3 “2+3”爆破造穴方案抽采情况 |
| 5.4.4 抽采效果对比分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）岩溶隧道光面爆破参数优化与超欠挖控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 溶洞对隧道爆破开挖影响的研究现状 |
| 1.2.2 光面爆破机理研究现状 |
| 1.2.3 隧道超欠挖控制研究现状 |
| 1.3 研究的内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 隧道光面爆破技术原理 |
| 2.1 光面爆破的基本理论 |
| 2.1.1 爆生气体膨胀压力作用理论 |
| 2.1.2 应力波叠加理论 |
| 2.1.3 爆生气体与应力波共同作用理论 |
| 2.2 光面爆破参数设计方法 |
| 2.2.1 炮孔直径与炮孔深度 |
| 2.2.2 装药结构与装药方式 |
| 2.2.3 装药量 |
| 2.2.4 炮孔堵塞 |
| 2.2.5 最小抵抗线 |
| 2.2.6 不耦合系数 |
| 2.2.7 周边孔间距 |
| 2.3 岩石爆破损伤与开挖质量评价 |
| 2.3.1 岩石动力损伤理论 |
| 2.3.2 围岩损伤圈测试方法 |
| 2.3.3 光面爆破效果的检验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 溶洞参数对单孔爆岩效果的影响 |
| 3.1 数值模拟方法介绍 |
| 3.1.1 模型材料选取 |
| 3.1.2 数值分析流程 |
| 3.2 均质围岩的单炮孔爆破损伤机制 |
| 3.2.1 模型的建立与边界设置 |
| 3.2.2 模型计算结果 |
| 3.3 溶洞对围岩爆破损伤的影响研究 |
| 3.3.1 溶洞位置对围岩爆破损伤的影响 |
| 3.3.2 溶洞与炮孔间距对围岩爆破损伤的影响 |
| 3.3.3 溶洞尺寸对围岩爆破效果的影响 |
| 3.3.4 溶洞高跨比对围岩爆破效果的影响 |
| 3.3.5 溶洞填充物对爆破效果的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光面爆破参数对岩溶隧道超欠挖的影响 |
| 4.1 隧道围岩光面爆破扰动机制 |
| 4.1.1 模型建立与边界条件 |
| 4.1.2 等效应力传播过程 |
| 4.1.3 围岩损伤演化过程 |
| 4.2 溶洞对隧道超欠挖的影响 |
| 4.2.1 岩溶隧道数值模型 |
| 4.2.2 等效应力时程曲线分析 |
| 4.2.3 岩体损伤云图分析 |
| 4.3 爆破参数对隧道超欠挖的影响 |
| 4.3.1 不同周边孔间距 |
| 4.3.2 不同抵抗线大小 |
| 4.3.3 不同线装药密度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 岩溶隧道爆破开挖质量控制的应用研究 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 隧道概况 |
| 5.1.2 工程地质条件 |
| 5.1.3 水文地质条件 |
| 5.2 光面爆破设计方案 |
| 5.3 超前地质预报与监控量测技术 |
| 5.3.1 岩溶发育规律及探测 |
| 5.3.2 超欠挖测量方法及结果 |
| 5.3.3 超欠挖原因分析 |
| 5.4 爆破方案优化与超欠挖控制 |
| 5.4.1 爆破参数优化 |
| 5.4.2 数值模拟分析 |
| 5.4.3 超欠挖测量 |
| 5.5 围岩损伤圈测量 |
| 5.5.1 测试方法与设备 |
| 5.5.2 测试结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）露天煤矿煤岩爆破块度分布规律及爆破参数优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 1.4 预计创新点 |
| 2 露天煤矿煤岩爆破块度分布影响因素研究 |
| 2.1 块度分布影响因素分析 |
| 2.2 爆破块度的影响因素权重分析 |
| 2.3 不同工艺参数下台阶爆破数值计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 露天煤矿煤岩冲击破坏及块度分布特性试验 |
| 3.1 煤岩室内冲击试验载荷确定的理论推导 |
| 3.2 煤岩室内冲击载荷试验概述 |
| 3.3 冲击破坏后煤岩块度分布评价模型 |
| 3.4 煤岩冲击破坏特征及块度分布评价 |
| 3.5 煤岩冲击破坏特征评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 露天煤矿台阶爆破爆堆块度分布规律及爆破评价 |
| 4.1 台阶爆破的块度的现场分析方法 |
| 4.2 爆堆块度分布的图像数字处理软件研发 |
| 4.3 哈尔乌素露天煤矿爆堆块度统计 |
| 4.4 基于块度分布的爆破工艺参数评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 露天煤矿爆破工艺优化试验及块度分布效果评价 |
| 5.1 哈尔乌素露天煤矿台阶爆破参数优化 |
| 5.2 哈尔乌素露天煤矿台阶爆破优化方案的理论分析 |
| 5.3 台阶爆破优化方案实施的块度分布及评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 7 附录 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）空孔对直眼菱形掏槽爆破破岩过程及振动规律影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 2 直眼掏槽爆破破岩机理研究 |
| 2.1 岩石爆破破岩基本理论 |
| 2.2 岩石爆破破岩机理 |
| 2.3 直眼掏槽理论研究 |
| 2.4 直眼掏槽的空孔效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 爆破破岩数值计算原理及本构模型的建立 |
| 3.1 ANSYS/LS-DYNA程序简介 |
| 3.2 ANSYS/LS-DYNA程序算法的选取 |
| 3.3 材料本构模型及参数选取 |
| 3.4 基于HJC本构方程的单孔爆破数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 直眼掏槽爆破过程数值模拟研究 |
| 4.1 方形与菱形布孔爆破过程数值模拟对比研究 |
| 4.2 不同空孔个数爆破过程数值模拟对比研究 |
| 4.3 不同布孔间距爆破过程数值模拟对比研究 |
| 4.4 不同空孔直径爆破过程数值模拟对比研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 直眼菱形掏槽物理模型试验研究 |
| 5.1 爆破模型方案设计与试验 |
| 5.2 爆破模型试验结果分析 |
| 5.3 模型试验爆破振动测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
四、单孔爆破的室内模拟试验（论文参考文献）
- [1]基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟[D]. 杨旭风. 武汉科技大学, 2021(01)
- [2]凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究[D]. 张玉川. 山东大学, 2021(12)
- [3]爆破荷载作用下岩体能量演化及失稳破裂研究[D]. 李富杰. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]典型地下通道空间的环境空气污染物散发传播特性及控制技术研究[D]. 杨清海. 东华大学, 2021(01)
- [5]台阶爆破振动高程效应理论研究及应用[D]. 张小军. 北京科技大学, 2021(02)
- [6]深切河谷边坡爆破开挖岩体动力损伤演化机制研究[D]. 蔡济勇. 南昌大学, 2020(01)
- [7]CO2爆破增透机理及煤层孔网布置研究[D]. 郭帅房. 河南理工大学, 2020(01)
- [8]岩溶隧道光面爆破参数优化与超欠挖控制研究[D]. 童小东. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]露天煤矿煤岩爆破块度分布规律及爆破参数优化研究[D]. 王韶辉. 中国矿业大学, 2020(01)
- [10]空孔对直眼菱形掏槽爆破破岩过程及振动规律影响研究[D]. 穆兵兵. 山东科技大学, 2019