深孔爆破装药结构优选数值分析方法及其应用

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (6): 1883-1888.

深孔爆破装药结构优选数值分析方法及其应用

刘优平^{1, 2}，龚敏¹，黄刚海³

1. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；2. 南昌工程学院土木与建筑工程学院，南昌 330099； 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所，武汉 430071

收稿日期:2011-10-24 出版日期:2012-06-11 发布日期:2012-06-14
通讯作者: 龚敏，男，1963年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩石动力学方面的研究工作。E-mail: gongmustb@sina.com E-mail:liuyouping24@tom.com
作者简介:刘优平，男，1979年生，博士研究生，讲师，主要从事采矿与爆破方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金(No. 50969007)；江西省教育厅青年科学基金课题(No. GJJ10272)

Numerical analysis method for optimizing charging structure of deep-hole blasting and its application

LIU You-ping^{1, 2}，GONG Min¹，HUANG Gang-hai³

1. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. College of Civil and Structure Engineering, Nanchang Institute of Technology, Nanchang 330099, China; 3. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2011-10-24 Online:2012-06-11 Published:2012-06-14

摘要/Abstract

摘要： 针对地下深孔爆破采矿过程中常出现的爆破后冲作用严重以及爆破块度不均匀等若干问题，以南方某铅锌矿实际采用的爆破、炸药和岩石参数为基础，采用ANSYS/LS-DYNA对矿山拟采用的不同装药量、不同耦合系数的6种装药结构建立了数值计算模型。通过分析爆炸仿真过程中的Von Mises有效应力信息，结合爆破破岩机制及Mises屈服理论，确定了深孔爆破的最佳炮孔装药结构。现场试验表明，优化的装药结构爆破块度均匀且爆破后冲作用得到有效控制，基本上解决了矿山深孔侧向爆破存在的问题，研究结果为深孔爆破的优化设计提供理论依据和技术支持。

关键词: 采矿工程, 深孔爆破, 装药结构, ANSYN/LS-DYNA, 爆破块度, 后冲作用

Abstract: There are usually several problems during underground mine’s deep-hole blasting，such as large blasting back impact effect, non-uniform pieces and so on. In order to solve the problems in a southern lead-zinc mine, ANSYS/LS-DYNA is used to build numerical models for six kinds of hole’s charging structure with different charging quantities and different coupling coefficients based on parameters of blasting, explosives and rock in this mine. By analyzing information of Von Mises effective stress of blasting simulation, combining with mechanism of rock crack during blasting and Mises yield criterion, the best hole’s charging structure for deep-hole blasting is determined. In-situ test shows that, the optimized charging structure gets uniform blasting pieces; and back impact effect is controlled effectively. Problems of deep-hole lateral blasting in the mine is basically solved, so as to provide optimization of deep-hole blasting’s design with theoretical foundation and technical support.

Key words: mining engineering, deep-hole blasting, charging structure, ANSYN/LS-DYNA, pieces of blasting, back impact effect

中图分类号:

TD 853

刘优平，龚敏，黄刚海 . 深孔爆破装药结构优选数值分析方法及其应用[J]. , 2012, 33(6): 1883-1888.

LIU You-ping ，GONG Min ，HUANG Gang-hai . Numerical analysis method for optimizing charging structure of deep-hole blasting and its application[J]. , 2012, 33(6): 1883-1888.

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[1]	宋文成, 梁正召, . 承压水上开采倾斜底板破坏特征与突水危险性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 624-634.
[2]	朱斯陶, 姜福兴, 朱海洲, 张俊杰, 连鸿全, 韩国庆, . 高应力区掘进工作面冲击地压事故发生机制研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 337-343.
[3]	张东明，郑彬彬，张先萌，齐消寒，白鑫, . 含瓦斯砂岩卸围压变形特征与渗透规律试验研究[J]. , 2017, 38(12): 3475-3483.
[4]	夏开宗，陈从新，刘秀敏，宋许根，蒋玄苇，周意超, . 石膏矿矿柱-护顶层支撑体系的流变力学模型分析[J]. , 2017, 38(10): 2923-2930.
[5]	李文鑫，王刚, 杜文州，王鹏飞，陈金华，孙文斌,. 真三轴气固耦合煤体渗流试验系统的研制及应用[J]. , 2016, 37(7): 2109-2118.
[6]	夏开宗，陈从新，付华，郑允，邓洋洋. 金属矿山崩落采矿法引起的岩层移动规律分析[J]. , 2016, 37(5): 1434-1440.
[7]	潘俊锋，秦子晗，冯美华，刘少虹. 岩浆岩床下伏短壁综放面集中静载荷型冲击启动原理[J]. , 2015, 36(9): 2631-2638.
[8]	夏开宗，陈从新，夏天游，董元滨，付华，邓洋洋. 结构面对程潮铁矿西区地表变形的影响分析[J]. , 2015, 36(5): 1389-1396.
[9]	程关文，陈从新，沈强，付华，夏开宗，. 程潮铁矿地下开采引起岩层移动机制初探[J]. , 2014, 35(5): 1421-1429.
[10]	黄刚海. 基于数值模拟监测值突变特征确定工程参数[J]. , 2013, 34(S2): 439-442.
[11]	王晓南，陆菜平，薛俊华，余国锋，罗勇，刘辉，张军伟 . 煤岩组合体冲击破坏的声发射及微震效应规律试验研究[J]. , 2013, 34(9): 2569-2575.
[12]	陈庆发，赵有明，陈德炎，唐中琴，于振宇 . 采场内结构体解算及其稳定性计算[J]. , 2013, 34(7): 2051-2058.
[13]	龚敏，文斌，王德胜. 穿层爆破在南桐矿瓦斯抽放中的应用与数值模拟[J]. , 2012, 33(6): 1822-1828.
[14]	尹光志，蒋长宝，李晓泉，王维忠，蔡波. 突出煤和非突出煤全应力-应变瓦斯渗流试验研究[J]. , 2011, 32(6): 1613-1619.
[15]	陶云奇，许江，彭守建，袁梅. 含瓦斯煤孔隙率和有效应力影响因素试验研究[J]. , 2010, 31(11): 3417-3422.

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