多孔同段爆破漏斗形成机理的数值模拟研究

采用ANSYS/LS-DYNA非线性三维动力有限元软件,对岩石在多孔同段爆破作用下的应力分布与传播机制,进行了数值模拟。得到了不同时刻的应力分布云图和典型单元的应力-时间历程曲线, 根据结果分析研究了应力波传播规律与爆破漏斗的形成过程,探讨了影响爆破漏斗形成的相关因素,并通过现场试验加以验证,试验结果与数值模拟结果相吻合。     

岩石时效损伤模型及其在工程爆破中应用

为了实现爆破智能化,降低爆破带来的负面影响,通过数值模拟预估出岩体中爆破诱发损伤的大小以及分布范围在工程上具有重要意义,其中科学合理的爆破损伤模型是关键。基于岩石介质是连续的、各向同性的、且存在初始裂纹的假设,把考虑时效的岩石拉裂损伤演化方程和双线形弹塑性本构结合起来,通过用户自定义简明地嵌入到大型LS-DYNA软件中,并引入了该软件中的侵蚀算法,对半无限岩体中临空面附近爆破漏斗问题进行了重点数值模拟,计算结果比较接近实际。本文方法在工程中将具有一定的参考价值。     

立井冻土掘进爆破技术的研究与应用

崩落爆破通常承担整个立井冻土掘进爆破40 %～60 %的破土量。宽孔距崩落爆破能够增加自由面的有效利用、增强自由面应力波的反射拉伸作用和消除或减小冻土中的应力降低区。在理论分析的基础上进行冻土爆破漏斗模型试验,综合考虑爆破漏斗体积和爆破后两炮眼间最大凸量,初步认为炮眼密集系数 =1.5左右时较为合理。结合立井崩落炮眼成圈弧形布置和冻土所受夹制作用相对较大的特点,建议应在此基础上适当降低立井冻土崩落爆破炮眼密集系数,这在进一步的工程实践中得到了验证。     

爆破工程地质控制论

爆破理论与技术的创新和发展,对我国爆破工程事业乃至基础设施建设都是十分重要的。在数十年爆破理论研究与生产实践的基础上,对爆破及其破岩的科学概念进行了定义,系统阐述了炸药能量特征、岩体介质特征、炸药能量与岩体介质相互作用等决定爆破作用机制和效果的因素及其相互关系,明确指出地质条件是爆破的基础,炸药能量特征必须与岩体介质特征来适应;基于岩体特性及其爆破特征,将自然岩体划分为似均匀连续体和不连续体两类。研究表明,在似均匀连续体中,岩体爆破作用机制和效果受微地形最小抵抗线控制;在不连续体中,受岩体结构特征控制。两者结合,形成了爆破工程地质控制论。     

巴布亚新几内亚Muller高原的大漏斗

Muller高原位于巴布亚新几内亚南部高地,以发育大漏斗(giant doline)群而闻名.这些漏斗中许多具有可与新不列巅岛Nakanai山地的超级漏斗(megadoline)和中国南方喀斯特天坑相媲美的特大规模和形态,都属"岩盖(caprock)"型漏斗.Muller高原的地质、自然地理和水文环境可与Nakanai山地环境和中国南方喀斯特区环境相对比.本文讨论了Muller高原上三个大漏斗群(Rogorepo,Mamo和Atea)的形成机制.Muller高原的大漏斗,像Nakanai的超级漏斗和中国天坑一样,形成于更新世.Muller高原漏斗的形成环境与其它大漏斗有许多相似性.然而,它却不可能演化成像Nakanai超级漏斗一样壮丽,像中国天坑那样具有极高美学价值,其原因在于石灰岩地层中有不纯非石灰岩夹层.     

从“漏斗”到“天坑”看岩溶学术语的演变

岩溶学是一门发展变化的科学,岩溶学术语也与时俱进。以术语“漏斗（doline）”为例,它来源于斯洛文尼亚喀斯特地区的方言,在斯洛文尼亚语中,它（dolina,单数）的意思是谷地,主要指河谷。因此,在19世纪以前的斯洛文尼亚语的科学文献中,就是指谷地。随着19世纪上半叶岩溶学的发展,喀斯特高原的漏斗状地形逐渐引起研究者们的注意,德语系的奥地利地质学家们将这种地形定义为“漏斗（dolines,复数）”,相当于德语的Trichter（漏斗）,并声明是当地人的说法。因此,在19世纪下半叶奥地利地质学家的出版物中,普遍使用这一概念。如在Cvijic′的DasKarstp¨hanomen（岩溶现象）一书中,其漏斗（dolines）的概念可谓无所不包,除岩溶干谷和坡立谷以外,所有洼地都称为漏斗,不仅包括溶蚀漏斗和塌陷漏斗,也包括竖井、落水洞、天窗,甚至某些岩溶泉和洞穴洞口。同斯洛文尼亚语相似,在塞尔维亚语中,doline也是指一般谷地。因此,Cvijic′在塞尔维亚语文献中不再使用dolina表示漏斗状地形,而是用vrtaca,这是因为vrtaca和我们今天使用的doline的内涵非常相近,而且在法语、德语、意大利语、英语、克罗地亚语均有相似的词汇。在20世纪中期以前,斯洛文尼亚的地理学家们为了避免使用dolina引起歧义,对于漏斗状的地形均用vrtaca表达。在19世纪下半叶,漏斗（dolines）的成因有两派理论,一种持塌陷成因,一种持侵蚀成因,后者包括侵蚀和溶蚀两种作用。前者以Schmidl为代表,后者支持者是Cox,Diener和Mojsisovics。根据漏斗的形态,Cvijic将其分为三种,即碗状漏斗、漏斗状漏斗和井状漏斗。随着对漏斗状地形的深入研究,V.Panos＇s根据漏斗的不同发育阶段、漏斗的成因、漏斗的覆盖类型、漏斗形成的气候因素、漏斗的沉积类型以及漏斗的形态,将漏斗分为30种。根据最新的岩溶百科全书,按     

空孔直眼掏槽成腔模型理论与实践分析

空孔直眼掏槽是隧道或井巷掘进的主要方法之一。基于典型空孔掏槽炮眼布置,分析了掏槽眼爆破形成空腔的物理力学过程;建立了空腔形成的物理和力学模型;研究了腔内碎石在高压爆生气体作用下的抛射过程;得出了空腔尺寸的理论计算方法。槽腔岩石介质破碎和外端部漏斗形成取决于掏槽眼装药爆炸动作用;碎石的抛出率与炸药性质、岩石性质和爆破参数有关。理论分析与在某矿进行的48次试验结果有较好的吻合性。     

爆破工程地质灾害及其防治

因爆破作用而产生的诸如岩体失稳、爆破怍用方向改变、爆破飞石、爆破地震波等爆破工程地质灾害，对工程建设和环境产生了不同程度的影响，并日益受到人们的关注。基于爆破工程地质学理论研究及生产实践，作者提出爆破工程地质灾害的基本概念，系统分析爆破工程地质灾害的形成原因、机制、条件以及爆破工程地质灾害类型。在此基础上，提出了避免或减轻产生爆破工程地质灾害的具体措施。即必须重视和加强爆破工程地质勘测研究工作，正确运用爆破岩体工程地质力学原理，分析、评价爆破工程地质条件，预测爆破效果、质量及可能发生的爆破工程地质灾害，有效控制炸药能量与爆破岩体介质之间的相互作用和效果，最大限度地避免爆破工程地质灾害的产生。     

爆破震动灾害主动控制方法研究

在微差爆破工程中,用干扰降震法实现爆破震动灾害主动控制的关键在于确定合理的微差延期时间。由于所使用的普通雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果和顺利实施。确定微差爆破中的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有很大的现实意义。用基于小波分析的时能密度法以及信号时-频域转换技术,从实测微差爆破震动信号中分离出各分段震波,通过比较各分段震波在不同延期时间下的叠加效果,得到了微差爆破的较优微差延期时间,实现了爆破震动灾害主动控制。该方法对研究爆破震动效应及其灾害的控制,具有较高的理论和应用价值,为系统开展爆破震动危害控制和预测研究奠定了理论和技术基础。     

沧州地下水降落漏斗现状及发展趋势分析

通过对沧州第Ⅲ含水组地下水降落漏斗分析,得出了沧州漏斗中心将向东南部转移、漏斗向"漏盆"发展及漏斗横向上向沧州西部、北部发展加快的趋势.同时对沧州地面沉降成因进行了浅析,阐述了地下水漏斗造成的危害,并对控制漏斗发展措施进行了探讨.