一、聚能爆炸切割岩体的试验研究（论文文献综述）
韦汉[1]（2021）在《隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究》文中研究指明近年来,随着我国隧道工程建设规模逐年增加,建设难度也逐渐增高,其中大部分岩质隧道仍然采用矿山法施工。然而传统矿山法经常出现超欠挖问题,无法保证围岩体的稳定性。隧道聚能爆破具有减少围岩扰动、防止超欠挖、缩短工期和改善作业环境等优点,属环保节能爆破技术,应用前景广阔。研究聚能爆破破岩机理,解决理论滞后于工程实践的问题,对指导工程应用具有现实的意义。本文针对隧道工程聚能定向断裂控制爆破存在的问题,通过数值模拟、理论分析、有机玻璃试验以及现场应用等手段,揭示聚能定向断裂控制爆破机理并对参数进行优化分析。本文主要研究内容及结论如下:（1）本文先采用SPH数值手段与已有试验进行对比分析,论证本文数值方法的有效性,然后分析椭圆双极线型聚能爆破机理以及外壳和药型罩对聚能射流的影响,再对药型罩及外壳为紫铜和PVC的聚能药包进行锥角参数优化,最后分析外壳形状对射流速度的影响。结果表明:随着外壳厚度增大,爆轰越稳定,射流速度越大;随着药型罩厚度减小,爆生气体减少对药型罩做功,转换为聚能射流动能越多,射流速度越大,但厚度为0时未形成明显的聚能效应;随着锥角减小,装药面积减小,射流速度增大,但用于形成射流的药型罩质量下降;不同外壳形状对射流影响不同,其中椭圆+直线型外壳和椭圆型外壳形成的射流速度基本一致,但前者相对后者节省药量,此外两者形成的射流速度相对直线型外壳的要小。（2）通过理论、试验和数值手段对聚能爆破破岩机理进行分析。结果表明:聚能方向初始冲击波载荷值明显大于非聚能方向,峰值载荷作用时间早于非聚能方向;在聚能爆炸近区由于粉碎区消耗了大量的冲击爆炸能,近区冲击波衰减速率较快,中远区应力波衰减速率较慢且爆炸载荷差别较小;非聚能方向由于反射压缩波叠加效应使得非聚能方向滞后于初始冲击波出现第二次应力峰值但数值相对初始冲击波峰值较小。（3）以径向、轴向不耦合系数和炸药位置作为试验因素,以聚能方向裂纹扩展长度、聚能与非聚能方向裂纹扩展长度之比、聚能方向裂纹扩展宽度、聚能与非聚能方向裂纹扩展长度之比为评价指标,建立三因素四水平的正交试验,结合灰色关联度对正交试验结果进行分析,得出单孔最优装药参数组合为:炮孔直径为90mm,轴向不耦合系数为1.25,炸药的位置为底部开始。再基于数值模拟研究不同炮孔间距和光爆层厚度对爆破效果的影响,从而确定隧道爆破周边眼最优参数组合:炮孔间距为700mm,光爆层厚度为600mm,并将光爆层参数优化结果应用于兴泉铁路金井隧道爆破施工现场中。
闫海伦[2]（2020）在《长大山岭隧道聚能水压光面爆破研究与应用》文中指出近年来,在国家政府的支持及引导下,各地区正在大力推进道路基建建设,而隧道是山区道路基建必不可少的途径之一,但是传统光面爆破存在围岩扰动大、易超欠挖、粉尘浓度大等问题,延误了隧道钻进施工进程,费时费力,而聚能水压光面爆破技术操作便捷、围岩扰动小、半孔痕率高、经济效益高、粉尘浓度低等特点,但由于现场施工操作不当,炮孔装药易漏装水袋或炮泥,引起施工系列问题,为进一步确定聚能槽、水袋以及炮泥的作用,促使聚能水压光面爆破技术的进一步发展。本文依托新建张家界至吉首至怀化铁路工程ZJHZQ-9标段的官田隧道工程,通过采用理论分析、数值模拟及现场试验的研究方法,研究炮孔不同装药结构情况下岩石爆破的应力传播规律,对不同装药结构聚能爆破地震波产生的振动及位移变化进行对比分析,得到以下结论:（1）基于岩石爆破的基本理论,介绍聚能作用原理及聚能射流成型机理,从聚能射流侵彻角度分析聚能爆破损失机制;通过介绍水压作用原理,对水介质中爆破冲击波随时间的衰减规律以及水介质在爆破过程中对破岩的作用进行分析;对炮泥封堵的作用及炮泥在炮孔中运的动规律进行分析。（2）运用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟,岩石材料选用LS-DYNA带有的JHC本构以及高能炸药进行数值模拟,分别模拟了聚能水压光面爆破、无水袋-聚能爆破、无炮泥-聚能爆破,对这三种装药结构的爆破应力传播规律及围岩受损情况分别进行对比分析。结果表明,聚能水压光面爆破应力传播表现突出,在水袋处有明显的应力集中现象,无炮泥-聚能爆破次之,最后是无水袋-聚能爆破,体现了水楔作用;同时,三种装药结构爆破炮孔周围岩石均呈刀锋形状（纵短横长）破损,验证了聚能槽的聚能射流作用。（3）运用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟,对这三种装药结构爆破模拟的振动速度和位移的变化分别进行对比分析。结果表明,无水袋-聚能爆破的振速最大,其次是无炮泥-聚能爆破,聚能水压光面爆破的振速最小,说明水介质具有一定的储能和缓冲作用,而位移变化量则相反,在水袋和炮泥的共同作用下,水楔作用扩展了围岩裂隙,使得聚能水压光面爆破的位移变化最大,其中,三种装药结构聚能方向的位移均比非聚能方向的大。为减少对围岩的扰动,提高炸药利用率,要严格按照要求装入水袋和炮泥。（4）通过现场试验及工程应用,研究了不同装药结构聚能爆破的破岩效果,根据试验爆破后岩石裂缝走向、裂缝宽度以及工程应用来验证模拟的准确性。结果表明,聚能水压光面爆破聚能槽方向得到岩石裂隙最大值最大,且裂隙较发育,其次是无炮泥-聚能爆破,最后是无水袋-聚能爆破,爆破裂缝走向与宽度与模拟结果相对应,验证了模拟的准确性。
高新宇[3]（2020）在《低透气高瓦斯煤层聚能携砂爆破裂隙演化试验研究》文中研究指明本文通过对聚能携砂爆破的裂隙演化研究,试验原型为中煤新集刘庄煤矿5煤为研究对象,针对其煤层透气性差,瓦斯抽采困难,为提高抽采效率,开展携砂聚能爆破增透技术的试验研究。采用理论分析方法研究聚能爆破增透的机理,同时通过在实验室搭建相似模拟试验平台进行携砂聚能爆破试验;对比分析研究确立了携砂聚能爆破卸压增透技术应用于低透气高瓦斯突出煤层的可行性与优异性。取得了如下结论。首先,通过对国内外研究现状以及经典理论的研究总结,从理论上分析携砂聚能爆破增透机理,裂隙生成的影响因素包含爆破冲击波与应力波、聚能装药结构、爆生气体在爆破裂纹扩展过程中不同阶段的作用。得出聚能携砂爆破定向致裂的作用机理,分析了携砂聚能爆破中支撑颗粒的阻止裂隙闭合作用,聚能爆破具有的能量定向传播的特征,使得炸药能量能主要在聚能方向上作用。其次,基于相似理论、爆炸力学以及断裂力学,通过对刘庄煤矿5煤层地质条件调研在实验室搭建相似模拟试验系统,并根据煤岩体强度确定模拟材料及相似配比。通过材料配比实验得到模拟顶板配比为:砂子;水泥:石膏:水=5.6:1.2:0.6:1.1,模拟煤层材料配比为:砂子;水泥:石膏:煤粉:水=3.6:0.5:1.0:1.8:0.9,模拟底板材料配比为:砂子;水泥:石膏:水=6.1:0.9:0.4:1.1。最后,采用上述相似材料配比进行浇筑模型养护28d后进行爆破试验,爆破前后采用网络并行电法仪测试爆破前后模型内部的电阻率,得出聚能携砂爆破较普通爆破所产生的裂隙更集中于聚能方向,非聚能方向产生的电阻率变化小;采用高速摄影可以看到表面裂隙演化的过程,在爆炸过程中产生的裂隙由于自重以及加载的作用会变小;另外聚能携砂爆破产生了集中于聚能方向上的一系列主裂隙,普通爆破产生的主裂隙则是分散于四个均匀分布的主裂隙;爆破采用超动态应变仪检测到爆破聚能方向上的应变率峰值是非聚能方向的1.16～1.2倍,说明了聚能方向上试块内部产生了更多的裂隙。这三种监测方法共同印证了聚能携砂爆破产生的裂隙集中于聚能方向上的一个范围区域,在达到增透目的的同时,可以保护顶底板的完整性,并且提高炸药的利用率,能够为工程实际应用提供参考。图[59]表[12]参[94]
潘泱波[4]（2020）在《含夹矸薄煤层聚能爆破夹矸损伤特性试验研究》文中认为薄煤层资源储量作为我国煤炭储量的重要组成部分,开采时容易受到地质条件、机械化开采水平、采煤工艺及开采成本等因素的制约,薄煤层的煤炭产量始终不理想,进而在含夹矸特别是含硬夹矸的薄煤层开采中,开采的制约性大幅度提高,难以实现安全高效的开采。目前,超前深孔预裂爆破技术是弱化薄煤层夹矸的有效方法之一,其目的是在工作面前方预先对煤层中的夹矸进行爆破弱化,但在普通装药爆破作用下,爆生裂隙向周围无序扩展,导致裂隙在煤体中大量发育,使得爆破能量无法最大程度的利用于夹矸的弱化。因此,有必要开展利用聚能爆破技术弱化薄煤层夹矸的研究,并对聚能爆破作用下夹矸损伤及裂隙演化特性进行深入的研究,为聚能爆破技术弱化夹矸,保障含夹矸薄煤层安全高效开采提供理论和试验基础。本文首先分析了聚能爆破夹矸致裂的机理,根据爆炸力学和岩石断裂力学理论,并基于含夹矸薄煤层夹矸爆破弱化中爆破孔布置位置的两种类型,分别建立了爆破孔位于夹矸时采用双向聚能且聚能方向平行于夹矸走向以及爆破孔位于煤层时采用单向聚能且聚能方向垂直指向夹矸的两种聚能爆破夹矸断裂力学模型,得到了两种模型中普通爆破和聚能爆破在聚能方向上的应力波强度之间的关系,推导了夹矸内形成的破碎区和裂隙发育区范围的计算公式。基于相似理论分析,通过相似配比试验确定了模拟试验相似比例系数及相似材料的组成与配比,并利用RMT-150B岩石力学实验系统和霍普金森压杆系统分别对相似材料的静力学和动态力学特性进行测试。通过爆炸相似性分析,确定了在模拟试件和在现场实际爆破相似所需要满足的条件。设计并搭建了内部空间为1200 mm × 900 mm × 1000 mm,能够实现应力加载的聚能爆破夹矸损伤特性相似模拟试验平台,设计了当爆破孔位于不同位置时,普通爆破和聚能爆破作用下夹矸损伤特性的四组相似模拟对比试验,利用动态应变仪、网络并行电法仪、高速摄影仪等多种测试手段对爆破过程中应力波的传播规律、夹矸的损伤以及裂隙的演化特性进行了研究,揭示了当爆破孔位于不同位置时,普通爆破和聚能爆破作用下夹矸损伤及裂隙演化的规律。利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,模拟了聚能爆破中金属聚能射流的形成、运移、对岩体的侵彻以及岩体中裂隙的扩展与发育过程,并对相似模拟试验中四种相似模型所模拟的原岩区域进行了数值模拟,进一步研究了当爆破孔位于不同位置时普通爆破和聚能爆破作用下夹矸损伤及裂隙演化的规律。本文通过理论分析、相似模拟试验和数值模拟相结合的方法对爆破孔位于不同位置时普通爆破和聚能爆破作用下夹矸损伤及裂隙演化特性进行了深入的研究。结果表明:当爆破孔位于煤层时,在聚能爆破中由于聚能射流的侵彻作用,聚能方向上动载阶段压应变峰值较普通爆破增大了 1.18倍,随着爆生气体大量涌入,静载阶段压应变峰值较普通爆破增大了 2.99倍,持续时间增加了 1.79倍,聚能爆破在夹矸切面造成的电阻率平均异常系数是普通爆破的1.07倍,聚能爆破提高了对夹矸的垂直切割损伤并降低了对煤体的损伤;当爆破孔位于夹矸时,聚能方向上动载阶段压应变峰值较普通爆破增大了 1.16倍,静载阶段压应变峰值增大了 2.93倍,持续时间增加了 1.96倍,聚能爆破在夹矸切面造成的电阻率平均异常系数是普通爆破的1.21倍,聚能爆破能够在聚能方向上形成双侧导向裂隙,使爆破能量最大程度的作用于夹矸,有利于横向切割并产生贯穿裂隙,从而揭示了当爆破孔位于不同位置时,在普通爆破和聚能爆破作用下夹矸损伤及裂隙演化的规律。研究成果对含夹矸薄煤层夹矸弱化,增大夹矸损伤程度,进而实现含夹矸薄煤层综采高效生产,提高薄煤层产量,抑制煤炭资源浪费具有重要的工业价值和社会意义。图[94]表[17]参考文献[161]
张书平[5]（2020）在《不同方式爆炸分离复合材料板的研究》文中提出想要取得发动机适航许可证,包容性试验必不可少;包容性试验的关键环节,在于如何顺利完成叶片飞脱（FBO）。航空发动机叶片为环氧树脂基碳纤维增强复合材料,因此研究不同爆炸方式对复合材料的分离效果,对完成叶片飞脱具有重要的意义。本课题利用数值仿真和爆炸分离试验,对以下四种爆炸分离方式进行了研究:（1）侧向开孔爆炸分离方式:沿靶板侧向开设装药孔,炸药爆炸产生的冲击波和爆生气体作用在靶板厚度方向上,使靶板成功分离。试验结果表明:侧向开孔爆炸分离方式可以分离15mm和25mm层合板,但存在层间解离的问题。（2）法向开孔爆炸分离方式:沿靶板法向开设导向孔,两侧及中心位置开设导向槽。冲击波与爆生气体使开孔整体扩大,产生裂纹并扩张至导向槽处,实现靶板的分离。试验结果表明:法向开孔爆炸分离方式可以完成25mm层合板的分离任务,但针对15mm层合板的分离效果较差。（3）导爆索惯性约束爆炸分离方式:导爆索外附铜皮,与靶板直接接触,冲击波与爆生气体沿靶板厚度方向传播,使靶板被成功分离。试验结果表明:导爆索惯性约束爆炸分离方式可以完成15mm层合板的分离任务,但针对25mm层合板的分离效果较差。（4）线性聚能爆炸分离方式:在靶板表面安装聚能分离装置,利用高爆速药芯实现同时起爆。炸药爆炸形成聚能射流,成功分离靶板。试验结果表明:在0炸高的情况下,能成功分离15mm和25mm的层合板。建议在后续试验中调整装药量、装药结构及聚能罩参数,使聚能射流的能量更加集中,切口更加光滑。本文初步探究了不同爆炸方式对复合材料板的分离效果,确定最佳分离方式为线性聚能爆炸分离方式。通过后续优化试验,完善线性聚能分离方式,调整聚能分离装置参数,将有助于真实航空发动机包容试验的完成。图[70]表[16]参[64]
董超[6]（2020）在《柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用》文中认为岩石定向断裂控制爆破技术广泛应用于隧道、岩巷和边坡等地面与地下爆破工程,是一种基于爆炸能量控制和定向作用的岩石爆破新技术,其中切缝药包法由于技术原理简单、施工便捷、经济实用而得到普遍应用。但是,对于软弱岩体,特别是岩体中节理、裂隙等软弱结构面发育时,切缝药包爆破技术难以获得理想的爆破效果。为了克服现有硬质切缝药包爆破技术的不足,本文在以往研究基础上开展了柔性切缝药包爆破技术的相关研究,采用理论分析、实验研究、数值模拟和现场试验相结合的研究方法,揭示了柔性切缝药包的爆破作用机理,并将研究成果应用于隧道与巷道成型控制中。主要研究工作如下:（1）以柔性切缝药包为研究对象,深入分析了柔性切缝药包爆破的切缝外壳内、外部作用机理。对柔性外壳约束下炸药的爆轰过程、爆轰产物膨胀飞散并在切缝方向形成聚能射流的过程、爆轰产物驱动柔性外壳作用直至与炮孔壁紧密贴合保护非切缝方向岩体以及初始定向裂纹、主裂纹形成机理与扩展特性进行了系统的理论分析,并引入了有限空间气体淹没射流来研究柔性切缝药包的聚能效应。（2）对影响柔性切缝药包爆破效果的主要因素进行了分析,选取了切缝宽度和径向不耦合系数两个影响因素进行柔性切缝药包爆炸应力波实验,借助超动态应变测试分析系统对比了柔性切缝药包切缝方向与垂直切缝方向的压力峰值,研究了切缝宽度与径向不耦合系数对柔性切缝药包爆破应力波分布和传播的影响规律。（3）采用双孔含预制微裂隙砂浆试件爆破实验研究和数值模拟相结合的方法,对比分析了柔性切缝药包、硬质PVC切缝药包和传统药包三种爆破方法的定向断裂效果及不同爆破方法爆炸荷载对预制微裂纹扩展的影响。同时,借助岩体超声波检测仪测定爆破前后砂浆试件各方向、各位置的波速,基于纵波速度变化率定量评价了柔性切缝外壳和硬质PVC切缝外壳爆破法对岩体各方向的损伤值。（4）基于实验与模拟研究结果,将柔性切缝药包定向断裂控制爆破技术应用于巷道和含斜层隧道的光面爆破中。柔性切缝药包与传统药包现场爆破试验表明,相较于传统爆破法,柔性切缝药包爆破法在轮廓成型控制、减小对保留岩体的损伤、控制超欠挖以及在较为破碎的岩体中爆破都具有明显优势,具有广阔的应用前景。该论文有图75幅,表31个,参考文献124篇。
舒赟[7]（2020）在《线性超聚能射流形成机理及侵彻性能研究》文中认为岩石爆破中的成型控制是岩石爆破理论和技术研究的前沿和重大课题,具有重要的科学意义和应用价值。传统结构的聚能药包定向断裂爆破技术在各种复杂而极端的岩体结构条件下,表现出射流质量小和速度低的不足。近几年兴起的超聚能装药结构,通过添加辅助药型罩以改变药型罩压合方式,可大幅提高射流速度和有效质量。因此,可将超聚能与现有线性聚能爆破技术结合,提高射流侵彻性能,在改善聚能爆破成型效果的同时,降低装药量,加快施工进度,且结构相对简单,可行性较高。目前国内学者对超聚能装药结构的研究方法较为单一,对超聚能射流形成过程的认识也比较模糊。需要对线性超聚能射流形成机理及其侵彻性能影响因素开展更深入全面的多角度分析,从而完善线性超聚能射流形成理论,为线性超聚能爆破技术的应用提供理论指导和实验数据支撑。本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的手段对线性超聚能射流的形成机理和侵彻性能进行深入研究。主要研究工作和结论如下:（1）对线性超聚能射流的形成过程进行理论分析,将其简化为一次抛射和两次压合过程,建立基于定常条件的超聚能射流速度和质量计算模型。并通过总结定常和准定常射流侵彻理论初步分析射流侵彻性能的影响因素。（2）对线性超聚能装药结构各影响因素进行全面分析,通过数值模拟研究药型罩材料对射流侵彻性能的影响,结合常规线性聚能装药设计理论以及实验数据得到主要结构参数的初步设计值,并通过正交模拟试验确定其最终优化方案。（3）为了提高射流侵彻性能,基于优化结构对线性超聚能射流及其影响因素开展数值模拟研究。与常规射流的对比研究表明超聚能射流头部压力和速度的变化特征对应了理论分析模型中超聚能射流形成的三个阶段。采用控制变量法,揭示了药型罩主要结构参数对线性超聚能射流性能的影响作用机制。不耦合系数取2,主、辅药型罩之间采用粘接法连接时有利于提高射流侵彻性能。（4）对不同主药型罩锥角、辅助药型罩突出长度和辅助药型罩宽度的线性超聚能射流和常规射流进行了四组橡胶靶板侵彻实验。实验结果表明:基于优化结构的线性超聚能射流侵彻深度最大,相比常规射流提高近1倍;实验结果与数值模拟结果基本一致,验证了优化结构的有效性,表明通过数值模拟正交试验对线性超聚能装药结构进行优化设计具有较高的可行性和准确度。
周圣国[8]（2020）在《煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究》文中研究说明山区隧道中煤系地层隧道较为常见,煤系地层隧道地层条件复杂,施工过程中瓦斯气体泄露、爆炸以及煤层突出、挤出、压出等地质灾害对人员及设备安全造成了潜在的威胁,增大了施工风险。因而制定安全可靠的煤系地层隧道掘进爆破施工技术方案,避免爆破作业引起煤与瓦斯突出等事故,对确保施工安全高效地进行具有实际的经济意义。本文以西藏拉萨至泽当快速路S5线圭嘎拉隧道工程为依托,运用岩石力学、爆炸动力学、结构力学、弹性力学、煤与瓦斯突出理论、矿山压力理论、控制爆破理论、现场试验和数值分析方法对煤系地层隧道开挖控制爆破技术进行了研究,得到以下研究成果:隧道石门揭煤突出的主导因素为爆破动载下煤层与岩层裂隙增生、煤层顶底板被压缩和预留岩柱发生蠕变断裂破坏;计算分析不同直径三级煤矿许用乳化炸药在Ⅳ级围岩与煤体中的爆破区域,确定掏槽眼和崩落眼选择较小不耦合系数,光爆眼及煤层中炮眼选择较大不耦合系数。所有炮眼均采用正向起爆装药结构,水炮泥数量为1节;对二阶二段掏槽不同参数的掏槽效率和爆破振动效应进行研究,得到揭煤前全岩断面掏槽中心孔装药直径为32mm、一阶孔垂深为1.2m、一阶孔倾角为?70;对石门揭煤直眼掏槽不同参数的石门掏槽效率、煤层揭煤深度与煤层及顶板受扰动程度进行研究,得到石门揭煤断面掏槽空孔半径为60mm、炮孔与空孔间距为24cm;针对全岩断面,分析光爆层破碎情况、残存眼痕数和轮廓线外岩体损伤深度,确定周边眼采用切缝药包且其眼距为70cm;针对半煤岩与全煤层断面,考虑瓦斯压力对煤体力学参数的弱化影响,并将其应用于隧道煤层周边眼参数设计,通过数值算例比对分析光爆层破碎情况、周边平整度和轮廓线外煤体损伤深度,得到周边眼间距为40cm、轮廓线偏移距离为20cm、光爆层厚度为50cm,且瓦斯压力为1MPa、2MPa时,煤层爆破损伤深度依次增加19.5%、35.5%。针对圭嘎拉隧道石门揭煤爆破作业,通过数值算例得到预留岩柱爆破损伤深度为0.86m,并运用结构力学推导地应力与煤层瓦斯压力作用下预留最小岩柱安全厚度,得到不同煤层倾角隧道爆破揭煤的预留最小安全岩柱厚度计算式为?[]?hhhhD,maxsin23（10）（28）?;对隧道石门揭煤直眼掏槽爆破微差间隔时间对急倾斜、倾斜和缓倾斜煤层及其顶底板的动力响应进行研究,得到最佳微差间隔时间均为35ms;随着煤层倾角增大,煤层与顶底板振速、加速度和有效应力峰值衰减速度加快,底板动力响应程度大幅提升,煤层与顶板受扰动程度增幅较小,且大倾角煤层与顶底度最为显着;针对揭穿煤板受扰动程层后爆破作业,分析进尺与单段最大起爆药量对隧道衬砌煤层段爆破振动的影响,得到进尺为2m,单段起爆药量不超过27.9kg。给出了圭嘎拉隧道穿煤段全岩断面、石门揭煤断面、半煤岩与全煤层断面爆破孔网参数,并在全岩断面区段进行爆破试验验证了研究成果的合理性;在全岩断面区段进行爆破振动监测,利用最小二乘法对监测数据进行回归分析,得到隧道场地系数K为43.46,振动衰减系数?为1.089;基于HHT法,运用MATLAB对振动信号进行频谱分析,得出爆破振动能量主要集中于1075Hz。
胡腾飞[9]（2020）在《坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究》文中提出随着煤炭开采深度和强度的增加,以及工作面推进速度的加快,坚硬顶板滞后断裂,采场矿压问题突出,矿井安全生产受到影响。针对现有压裂工艺难以准确定向压裂的问题,提出了坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝致裂技术,实现了硬岩深孔长距离定向致裂目标,取得顶板定向切落卸压的效果。围绕硬岩深孔装药爆破聚能射孔技术机理及技术实践,开展了系列研究,取得以下研究成果:（1）实验分析了含裂缝岩体的冲击破坏特征,得到岩体裂缝产状、结构尺寸等因素对岩体强度的弱化影响,研究结论与岩体静态压裂裂缝影响规律基本一致,但高应变率加载作用下的试块自由端表现出明显的反射拉伸破坏特点。（2）硬岩深孔装药聚能射孔首先表现为炸药爆炸高能量汇聚催动重金属粒子的高速冲击造缝,进而复合炸药爆炸高能气体的膨胀增裂。研究表明,药型罩厚度、开口角度、装药炸高等因素对射孔造缝效果具有重要影响,药型罩轴线确定为20mm、开口角度选择60°、药型罩厚度1mm条件下,硬岩孔壁射孔定向侵彻效果最佳。（3）深孔装药爆破聚能射孔在同煤云冈矿开展了现场技术实践,聚能管深孔装药工艺流程顺畅,配合导爆索全长可靠起爆,聚能射孔效果良好,孔壁围岩裂缝发育密度小,定向裂缝开口尺寸及扩展长度大,采用1.5kg三级煤矿许用炸药可实现0.5m间距硬岩的压裂效果。该论文有图76幅,表10个,参考文献103篇。
王海钢[10]（2019）在《沿空留巷聚能爆破坚硬顶板弱化机理研究及应用》文中研究表明本文以新元煤矿3412工作面坚硬顶板沿空留巷为依据,结合数值模拟、理论分析以及现场工业实践的方法对坚硬顶板岩层弱化进行分析,同时对聚能爆破机理与聚能爆破切顶技术进行研究,提出沿空留巷聚能爆破坚硬顶板弱化技术,并根据工业性试验中成果验证了该技术的合理性。研究成果有以下五点:（1）研究了聚能爆破的原理,分析了不同聚能爆破装药结构条件下顶板岩层应力分布特征以及裂隙发育规律,探讨聚能罩结构对聚能效果的影响。研究表明,锥形聚能罩更加有利于侵蚀围岩诱导裂隙发育贯通、破坏顶板完整性、降低岩石强度,从而达到顶板卸压的目的;当夹角为60°的锥形聚能罩时,岩石单元受到的应力峰值达到最大,即聚能效果达到最佳,此时更加有利于岩石裂隙的产生、发育和扩展。（2）通过LS-DYNA动力分析软件建立数值模型,对比分析了炮孔间距、炮孔直径和径向不耦合系数对聚能爆破效果的影响。结果表明,炮孔直径与裂隙扩展长度和单元应力峰值呈正相关,炮孔间距与裂隙扩展长度和单元应力峰值呈负相关,而随着径向不耦合系数的增加,裂隙扩展长度和岩体单元应力峰值均呈现先增加后减小的趋势。（3）结合新元煤矿3412工作面地质条件,设计了沿空留巷预裂卸压聚能爆破参数和方案.通过对比分析了不同炮孔间距、炮孔直径和径向不耦合系数对应的爆破效果,确定炮孔间距为1.2m,炮孔直径为70mm,径向不耦合系数为1.6。同时根据数值模拟以及工业性实践对钻孔布置、炸药选取和炮眼布置等给出了合理的参数和实施方案。（4）利用钻孔窥视分析了聚能爆破对炮孔裂隙扩展的影响,窥视结果显示:炮孔周围岩石在聚能环聚能方向出现明显的锥形切口,且在聚能方向上出现明显的、发育较好的水平裂隙和垂直裂隙,裂隙间隙较大,而在非聚能方向上只有少量裂隙,发育不明显。因此聚能爆破可以对顶板岩层产生了较好的定向切缝效果,使得裂隙定向扩展,进而实现顶板岩层定向断裂的目的。（5）研究成果应用于新元矿3412工作面,监测结果表明采用切顶技术后两帮移进量和顶板下沉量分别减小了252mm和281mm,减小幅度分别为35.8%和62.4%,这表明预裂爆破切顶在沿空留巷过程中起到了关键性的作用,能够将沿空留巷围岩变形量控制在合理范围内,提高了沿空巷道围岩的稳定性。该论文有图38幅,表4个,参考文献83篇。
二、聚能爆炸切割岩体的试验研究（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、聚能爆炸切割岩体的试验研究（论文提纲范文）
（1）隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究（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 切槽爆破技术 |
| 1.2.2 切缝爆破技术 |
| 1.2.3 聚能爆破技术 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 聚能装药结构参数优化研究 |
| 2.1 炸药爆轰理论基础 |
| 2.1.1 C-J爆轰模型 |
| 2.1.2 ZND爆轰模型 |
| 2.2 数值算法简介 |
| 2.2.1 显式算法基础理论 |
| 2.2.2 爆炸模拟算法简介 |
| 2.3 模型验证及机理数值分析 |
| 2.3.1 材料本构参数 |
| 2.3.2 模型验证 |
| 2.3.3 聚能机理数值分析 |
| 2.4 结构参数优化分析 |
| 2.4.1 外壳及药型罩分析 |
| 2.4.2 锥角优化分析 |
| 2.4.3 外壳形状分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 聚能爆破破岩机理分析 |
| 3.1 岩体爆破机制 |
| 3.1.1 爆破破岩机制 |
| 3.1.2 不同条件岩体爆炸作用 |
| 3.2 聚能爆破载荷作用 |
| 3.2.1 聚能响应机制 |
| 3.2.2 爆炸载荷作用 |
| 3.2.3 原岩应力作用 |
| 3.2.4 耦合应力作用 |
| 3.3 裂纹扩展理论分析 |
| 3.3.1 冲击波作用裂纹扩展 |
| 3.3.2 应力波作用裂纹扩展 |
| 3.3.3 爆生气体作用裂纹扩展 |
| 3.4 聚能爆破试验分析 |
| 3.4.1 试验描述 |
| 3.4.2 测试系统简介 |
| 3.4.3 试验结果分析 |
| 3.5 聚能爆破数值分析 |
| 3.5.1 数值模型 |
| 3.5.2 数值结果分析 |
| 3.5.3 对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 聚能爆破炮孔多参数优化及现场应用 |
| 4.1 优化方法简介 |
| 4.1.1 灰色关联度 |
| 4.1.2 熵值赋权法 |
| 4.1.3 赋权后的灰色关联度 |
| 4.2 单孔聚能爆破参数优化 |
| 4.2.1 试验因素及评价指标 |
| 4.2.2 正交试验设计 |
| 4.2.3 关联度计算 |
| 4.2.4 对比分析 |
| 4.3 双孔聚能爆破参数优化 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 光爆层分析 |
| 4.4 工程应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（2）长大山岭隧道聚能水压光面爆破研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 聚能水压光面爆破技术理论研究 |
| 2.1 聚能爆破作用机理理论研究 |
| 2.2 水介质作用机理理论研究 |
| 2.3 炮泥堵塞作用机理理论研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 岩石爆破数值模拟研究 |
| 3.1 ANSYS/LS-DYNA程序简介 |
| 3.2 材料模型及状态方程 |
| 3.3 ANSYS/LS—DYNA程序的求解过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚能水压光面爆破数值模拟研究 |
| 4.1 双孔爆破模型建立 |
| 4.2 炮孔不同装药结构爆破数值模拟 |
| 4.3 炮孔不同装药结构爆破模拟对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 聚能水压光面爆破在官田隧道中的试验与应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 聚能水压光面爆破不同装药结构现场试验 |
| 5.3 聚能水压光面爆破在官田隧道中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 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 |
（3）低透气高瓦斯煤层聚能携砂爆破裂隙演化试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 瓦斯抽采研究现状 |
| 1.2.2 深孔预裂爆破技术研究现状 |
| 1.2.3 聚能爆破技术研究现状 |
| 1.2.4 主要存在问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 聚能携砂爆破致裂机理研究 |
| 2.1 爆炸能量分析 |
| 2.2 爆破破岩机理以及作用过程 |
| 2.2.1 爆轰气体产物膨胀推力破坏理论 |
| 2.2.2 爆炸应力波反射破坏理论 |
| 2.2.3 爆生气体推动及应力波叠加综合作用理论 |
| 2.3 爆炸损伤破坏范围 |
| 2.3.1 粉碎区的形成及范围 |
| 2.3.2 裂隙区的形成及范围 |
| 2.4 聚能爆破的聚能效应机理 |
| 2.5 携砂支撑裂隙原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 相似理论研究及相似材料配比实验 |
| 3.1 爆破相似模拟试验理论基础 |
| 3.1.1 相似的概念及理论基础 |
| 3.1.2 基于量纲理论的爆炸相似律的分析 |
| 3.1.3 相似试验基本参数的确定 |
| 3.2 岩石力学的相似判据 |
| 3.3 相似材料配比实验 |
| 3.3.1 相似材料配比方案选取 |
| 3.3.2 试样制备及测试 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 顺层聚能携砂爆破相似模拟试验研究 |
| 4.1 相似模拟试验的内容 |
| 4.1.1 试验目的 |
| 4.1.2 相似模型材料的选择 |
| 4.2 相似模拟试验平台搭建 |
| 4.2.1 试验箱体设计 |
| 4.2.2 试验的试块模型设计 |
| 4.2.3 试验平台监测系统的搭建 |
| 4.3 试验步骤 |
| 4.3.1 试验材料的准备 |
| 4.3.2 物料混合以及试块浇筑 |
| 4.3.3 起爆前准备工作 |
| 4.4 相似模拟的试验结果与分析 |
| 4.4.1 试验结果裂隙分析 |
| 4.4.2 爆破应变测试结果分析 |
| 4.4.3 电法响应测试结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）含夹矸薄煤层聚能爆破夹矸损伤特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石爆破作用机理 |
| 1.2.2 聚能爆破技术 |
| 1.2.3 聚能爆破在煤矿中的应用 |
| 1.2.4 爆破模拟研究 |
| 1.2.5 聚能爆破数值模拟研究 |
| 1.2.6 煤层夹矸弱化技术 |
| 1.2.7 主要存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 聚能爆破夹矸损伤机理研究 |
| 2.1 聚能爆破作用机理 |
| 2.1.1 岩石爆破破坏机理 |
| 2.1.2 聚能爆破作用原理 |
| 2.1.3 聚能爆破围岩致裂分区 |
| 2.2 聚能爆破影响因素分析 |
| 2.2.1 聚能射流作用 |
| 2.2.2 聚能爆破主要影响因素 |
| 2.3 聚能爆破夹矸致裂机理 |
| 2.3.1 聚能爆破夹矸损伤模型及裂隙扩展规律 |
| 2.3.2 裂隙尖端强度因子 |
| 2.3.3 相邻爆破孔影响效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 含夹矸薄煤层相似材料力学实验研究 |
| 3.1 相似材料配比实验 |
| 3.1.1 原岩材料性质 |
| 3.1.2 模拟试验相似系数 |
| 3.1.3 相似材料的选择 |
| 3.1.4 相似模拟配比试验 |
| 3.1.5 模拟试验爆炸相似性分析 |
| 3.2 模拟试件的动态力学实验 |
| 3.2.1 动态力学实验原理 |
| 3.2.2 实验设计与试件制作 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.2.4 模拟试件的动态力学特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 聚能爆破夹矸损伤特性试验平台构建 |
| 4.1 试验目的 |
| 4.2 试验平台构建 |
| 4.2.1 试验箱体设计 |
| 4.2.2 应力加载系统 |
| 4.2.3 数据采集系统 |
| 4.3 相似模拟试验设计 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 应变测点布置 |
| 4.3.3 电阻率测点布置 |
| 4.4 试验模型制作 |
| 4.4.1 模型试件制作 |
| 4.4.2 爆破药卷制作 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 聚能爆破夹矸损伤特性试验结果分析 |
| 5.1 试验过程 |
| 5.2 宏观损伤与裂隙演化结果与分析 |
| 5.2.1 爆破孔位于煤层中爆破裂隙发育分析 |
| 5.2.2 爆破孔位于夹矸中爆破裂隙发育分析 |
| 5.2.3 爆破裂隙动态演化过程 |
| 5.3 应变测试结果与分析 |
| 5.4 电阻率测试结果与分析 |
| 5.5 单向聚能爆破影响分析 |
| 5.5.1 宏观裂隙 |
| 5.5.2 应变数据 |
| 5.5.3 电阻率数据 |
| 5.6 双向聚能爆破影响分析 |
| 5.6.1 宏观裂隙 |
| 5.6.2 应变数据 |
| 5.6.3 电阻率数据 |
| 5.7 爆破孔位置影响分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 聚能爆破夹矸损伤特性数值模拟分析 |
| 6.1 模型建立及网格划分 |
| 6.2 模型材料的状态方程及参数 |
| 6.2.1 空气材料参数及状态方程 |
| 6.2.2 炸药材料参数及状态方程 |
| 6.2.3 金属聚能罩材料参数及状态方程 |
| 6.2.4 煤岩和夹矸的材料参数及破坏准则 |
| 6.3 聚能射流侵彻模拟分析 |
| 6.4 模拟结果与分析 |
| 6.4.1 应力云图计算结果与分析 |
| 6.4.2 裂隙演化结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及博士期间主要科研成果 |
（5）不同方式爆炸分离复合材料板的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.1.1 机匣包容试验 |
| 1.1.2 纤维增强复合材料 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 包容性试验研究现状 |
| 1.2.2 复合材料损伤破坏研究现状 |
| 1.3 研究内容及目标 |
| 1.3.1 课题研究内容 |
| 1.3.2 课题研究目标 |
| 2 爆炸分离方式研究 |
| 2.1 侧向开孔爆炸分离方式简介 |
| 2.2 法向开孔爆炸分离方式简介 |
| 2.3 导爆索惯性约束爆炸分离方式简介 |
| 2.3.1 炸药接触爆炸的应用 |
| 2.3.2 导爆索接触爆炸的应用 |
| 2.4 线性聚能爆炸分离方式简介 |
| 2.4.1 线性聚能装置的结构及原理 |
| 2.4.2 影响聚能分离效果的因素 |
| 2.4.3 线性聚能分离技术的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 爆炸分离的数值模拟研究 |
| 3.1 数值模拟软件及计算方法 |
| 3.1.1 数值模拟软件简介 |
| 3.1.2 计算方法确定 |
| 3.1.3 控制方程的SPH表达式 |
| 3.2 侧向开孔爆炸分离模拟研究 |
| 3.2.1 模型的建立 |
| 3.2.2 材料模型及参数 |
| 3.2.3 模拟结果分析 |
| 3.3 法向开孔爆炸分离模拟研究 |
| 3.3.1 法向开孔无约束型爆炸分离 |
| 3.3.2 法向开孔铜皮约束型爆炸分离 |
| 3.4 导爆索惯性约束爆炸分离模拟研究 |
| 3.4.1 导爆索无约束爆炸分离模拟研究 |
| 3.4.2 导爆索铜约束爆炸分离模拟研究 |
| 3.5 线性聚能爆炸分离模拟研究 |
| 3.5.1 模型及材料参数 |
| 3.5.2 模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 爆炸分离的试验探究 |
| 4.1 侧向开孔爆炸分离试验 |
| 4.1.1 15mm层合板试验 |
| 4.1.2 25mm层合板试验 |
| 4.2 法向开孔爆炸分离试验 |
| 4.2.1 15mm层合板试验 |
| 4.2.2 25mm层合板试验 |
| 4.3 导爆索惯性约束爆炸分离试验 |
| 4.3.1 15mm层合板试验 |
| 4.3.2 25mm层合板试验 |
| 4.4 线性聚能爆炸分离试验 |
| 4.4.1 15mm层合板试验 |
| 4.4.2 25mm层合板试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 岩石定向断裂控制爆破国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 柔性切缝药包爆炸作用理论分析 |
| 2.1 炸药的爆轰及柔性外壳对炸药爆轰的影响 |
| 2.2 爆炸冲击波在柔性外壳约束下的传播过程 |
| 2.3 爆轰产物在柔性外壳约束下的流场分析 |
| 2.4 柔性切缝外壳的聚能效应 |
| 2.5 切缝药包爆破裂纹形成机理及扩展特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 柔性切缝药包爆炸应力波实验研究 |
| 3.1 柔性切缝药包定向断裂控制爆破影响因素分析 |
| 3.2 超动态应变测试系统与实验方案 |
| 3.3 柔性切缝药包爆炸应力波实验过程 |
| 3.4 实验数据处理与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双孔含预裂隙砂浆试件定向断裂控制爆破研究 |
| 4.1 超声波检测岩体损伤的理论基础 |
| 4.2 超声波测试系统与测点布置 |
| 4.3 双孔含预裂隙砂浆试件爆破实验及其声波测试 |
| 4.4 含预裂隙砂浆试件爆破实验结果分析 |
| 4.5 双孔含预裂隙砂浆试件数值模拟研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 柔性切缝药包岩石定向断裂控制爆破的应用研究 |
| 5.1 柔性切缝药包在含斜层隧道成形控制的应用 |
| 5.2 柔性切缝药包在煤矿巷道成形控制的应用 |
| 5.3 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 |
| 学位论文数据集 |
（7）线性超聚能射流形成机理及侵彻性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 2 线性超聚能射流形成机理及其侵彻理论 |
| 2.1 爆轰波对药型罩的作用过程分析 |
| 2.2 主药型罩的两次压合过程 |
| 2.3 线性超聚能射流侵彻理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 线性超聚能装药结构设计与优化 |
| 3.1 线性超聚能装药结构 |
| 3.2 线性超聚能药型罩与炸药的材料选取 |
| 3.3 线性超聚能药型罩结构参数初步设计 |
| 3.4 线性超聚能药型罩结构参数优化设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于优化结构的线性超聚能射流数值模拟研究 |
| 4.1 线性超聚能射流形成过程的数值模拟研究 |
| 4.2 基于优化设计的超聚能药型罩结构参数影响研究 |
| 4.3 最佳不耦合系数研究 |
| 4.4 主药型罩与辅助药型罩连接方式的影响研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 线性超聚能射流侵彻实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 实验结果与数值模拟结果的对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤系地层环境中掏槽技术 |
| 1.2.2 煤系地层环境中光面爆破技术 |
| 1.2.3 煤系地层隧道石门揭煤防突控制爆破方法 |
| 1.2.4 爆破振动对煤层及顶底板的影响 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究的技术路线 |
| 第2章 煤系地层煤岩爆破破坏理论与石门突出机理 |
| 2.1 煤岩体爆破破坏过程 |
| 2.1.1 岩石爆破本构模型 |
| 2.1.2 岩体爆破破碎机理 |
| 2.1.3 煤体爆破破碎机理 |
| 2.2 瓦斯对煤体力学性质的影响 |
| 2.2.1 吸附态瓦斯对煤体力学性质影响 |
| 2.2.2 游离态瓦斯对煤体力学性质影响 |
| 2.2.3 煤体爆破裂隙尖端应力 |
| 2.3 爆炸载荷作用下煤岩体动力学特性 |
| 2.3.1 煤岩体动载荷加载应变率 |
| 2.3.2 应变率下煤岩体动态力学性质 |
| 2.4 煤岩体内粉碎区与裂隙区分布规律 |
| 2.4.1 煤岩体内爆破弹性纵波波速 |
| 2.4.2 柱状装药爆炸应力载荷 |
| 2.4.3 爆炸载荷作用下煤岩体破坏准则 |
| 2.4.4 煤岩体中爆破粉碎区与裂隙区分布规律 |
| 2.5 爆破激发石门揭煤突出机理 |
| 2.5.1 爆破振动效应形成过程 |
| 2.5.2 煤与瓦斯突出的发生条件 |
| 2.5.3 爆破扰动激发石门揭煤突出机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 圭嘎拉隧道穿煤系地层段控制爆破技术研究 |
| 3.1 LS-DYNA有限元应用程序 |
| 3.1.1 LS-DYNA程序功能简介 |
| 3.1.2 LS-DYNA程序动力学求解基础 |
| 3.2 材料模型与参数 |
| 3.2.1 煤岩体材料模型与参数 |
| 3.2.2 粘土炮泥与水炮泥材料模型与参数 |
| 3.2.3 煤矿三级许用炸药材料模型与参数 |
| 3.2.4 空气材料模型与参数 |
| 3.3 隧道穿越煤系地层段掘进爆破参数 |
| 3.3.1 圭嘎拉隧道工程概况 |
| 3.3.2 隧道穿煤段开挖方案 |
| 3.3.3 隧道穿煤段爆破器材选择 |
| 3.3.4 隧道穿煤段掘进爆破参数 |
| 3.4 煤系地层隧道穿煤段掏槽形式及参数优化 |
| 3.4.1 揭煤前全岩断面爆破掏槽优化设计 |
| 3.4.2 石门揭煤断面爆破掏槽优化设计 |
| 3.5 煤系地层隧道穿煤段周边眼爆破参数设计及优化 |
| 3.5.1 全岩断面周边控制爆破参数设计 |
| 3.5.2 半煤岩与全煤层断面周边控制爆破参数设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 石门揭煤爆破煤层及其顶底板与隧道衬砌减震技术研究 |
| 4.1 预留岩柱爆破损伤范围及其安全厚度 |
| 4.1.1 预留岩柱爆破损伤范围 |
| 4.1.2 地应力与煤层瓦斯压力作用下最小预留岩柱厚度 |
| 4.1.3 不同煤层倾角预留安全岩柱厚度 |
| 4.2 不同煤层倾角石门揭煤爆破煤层与顶底板振动控制 |
| 4.2.1 急倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制 |
| 4.2.2 倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制 |
| 4.2.3 缓倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制 |
| 4.2.4 煤层倾角对煤层及其顶底板爆破动力响应的影响 |
| 4.3 揭穿煤层后隧道衬砌结构爆破振动控制 |
| 4.3.1 衬砌材料本构模型与参数 |
| 4.3.2 揭穿煤层后隧道衬砌煤层段爆破振动控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 煤系地层隧道穿煤段现场爆破试验与振动特性研究 |
| 5.1 隧道穿煤段控制爆破方案孔网参数 |
| 5.1.1 全岩断面爆破孔网参数 |
| 5.1.2 石门揭煤断面爆破孔网参数 |
| 5.1.3 半煤岩与全煤层断面爆破孔网参数 |
| 5.2 隧道穿煤段现场爆破试验与振动监测 |
| 5.2.1 全岩断面现场爆破试验 |
| 5.2.2 爆破振动监测系统与测点布置 |
| 5.2.3 爆破振动监测数据回归分析 |
| 5.3 隧道穿煤段爆破地震波振动特性分析 |
| 5.3.1 爆破地震波典型波形时域分析 |
| 5.3.2 爆破地震波典型波形频谱分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文及科研情况 |
（9）坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 裂缝岩体动态力学性能分析 |
| 2.1 水泥砂浆试块动态力学试验分析 |
| 2.2 动载条件下试块破坏过程分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 金属药罩结构参数及爆炸复合射流定向致裂特征研究 |
| 3.1 计算软件选取 |
| 3.2 不同装药结构下金属射流特征分析 |
| 3.3 爆炸复合射流侵彻效应分析 |
| 3.4 岩石力学特性对裂缝发育的影响分析 |
| 3.5 孔内爆炸复合射流定向致裂特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 金属射流复合爆炸致裂岩体机理分析 |
| 4.1 岩体孔内炸药爆轰过程 |
| 4.2 金属射流先导破岩机理 |
| 4.3 钻孔围岩冲击波破坏机理 |
| 4.4 含裂缝岩体的爆生气体膨胀做功过程 |
| 4.5 钻孔内金属射流复合爆炸定向致裂 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 坚硬顶板定向致裂现场实践 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 端头三角悬板切除爆破设计 |
| 5.3 试验效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）沿空留巷聚能爆破坚硬顶板弱化机理研究及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 聚能爆破机理及其裂隙扩展分析 |
| 2.1 聚能效应分析 |
| 2.2 坚硬顶板切顶卸压理论分析 |
| 2.3 聚能爆破围岩裂隙范围 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 聚能爆破装药结构优化分析 |
| 3.1 数值模拟模型建立 |
| 3.2 聚能罩形状对裂隙发育的影响 |
| 3.3 聚能挡板夹角对裂隙发育的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚能爆破顶板弱化参数优化分析 |
| 4.1 数值模拟模型建立 |
| 4.2 炮孔间距顶板弱化的影响 |
| 4.3 炮孔直径对顶板弱化的影响 |
| 4.4 径向不耦合装药对顶板弱化的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工业性试验 |
| 5.1 聚能爆破顶板弱化现场实施 |
| 5.2 聚能爆破效果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 主要结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、聚能爆炸切割岩体的试验研究（论文参考文献）
- [1]隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究[D]. 韦汉. 广西大学, 2021(12)
- [2]长大山岭隧道聚能水压光面爆破研究与应用[D]. 闫海伦. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]低透气高瓦斯煤层聚能携砂爆破裂隙演化试验研究[D]. 高新宇. 安徽理工大学, 2020(04)
- [4]含夹矸薄煤层聚能爆破夹矸损伤特性试验研究[D]. 潘泱波. 安徽理工大学, 2020(03)
- [5]不同方式爆炸分离复合材料板的研究[D]. 张书平. 安徽理工大学, 2020(04)
- [6]柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用[D]. 董超. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]线性超聚能射流形成机理及侵彻性能研究[D]. 舒赟. 中国矿业大学, 2020(01)
- [8]煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究[D]. 周圣国. 武汉理工大学, 2020(08)
- [9]坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究[D]. 胡腾飞. 中国矿业大学, 2020
- [10]沿空留巷聚能爆破坚硬顶板弱化机理研究及应用[D]. 王海钢. 中国矿业大学, 2019(04)