椭圆双极线型聚能药柱爆炸理论及预裂爆破技术研究

【摘要】摘要：常规预裂爆破技术采用的是圆柱形不耦合装药结构,其爆炸能量沿炮孔径向均匀分配,缺点明显。本文引入线型聚能爆破技术,设计出了椭圆双极线型聚能药柱(简称：EBLSC药柱),该药柱能够合理分配爆炸能量,增大预裂面作用力而减少对炮孔壁的损伤,达到增大孔距、减少孔数和药量,从而实现经济、快速、安全和环保的目的。本文主要在以下方面开展了研究。(1)论述了预裂爆破和定向线型聚能爆破技术的发展与现状、聚能装药基本理论、聚能射流形成及侵砌过程。(2)建立了基于瞬时爆轰的EBLSC药柱爆炸力学模型,对装药有效部分及药柱结构参数开展了研究并编制了分析软件,完成了装药结构参数的优化设计。(3)建立了EBLSC药柱孔壁岩石应力计算模型,得出了聚能方向孔壁岩石应力是短轴方向231倍、常规圆柱形药柱14.4倍的结论；对外壳作用开展了研究,得出了外壳在缓冲峰压保护孔壁和增大气刃延长裂隙方面有着显著的效果；对孔距进行了计算,得出了EBLSC预裂爆破孔距是炮孔直径24.3倍、常规预裂爆破孔距3.29倍的结论。(3)开展了EBLSC药柱1/3缩比侵砌实验研究、不耦合系数测定实验研究以及岩石爆炸应力测试试验研究。试验得出了EBLSC药柱具有明显的定向断裂特性、最佳不耦合系数为3.63、岩石中相同距离处聚能方向爆炸应力是短轴方向的20.7倍的结论。(4)开展了EBLSC药柱爆炸、侵砌及结构参数数值模拟研究。系统的得到了射流的形成、运动和毁伤破坏现象及规律,得到了结构参数中各因素的影响程度,并与理论分析和实验研究相比较,有力地支持了相关研究。(5)详细给出了EBLSC预裂爆破技术在江苏溧阳抽水蓄能电站岩石开挖中的应用案例。对EBLSC药柱的组装结构、技术要点、爆破试验、爆破参数及爆效果等进行了分析探讨,并开展了EBLSC预裂爆破与常规圆柱形预裂爆破的对比试验,均取得了很好的效果。本文为EBLSC预裂爆破技术的理论分析、数值模拟、实验研究和实地应用等提供了重要的参考,有利于该技术的全面推广应用。
【作者】李必红；
【导师】陈寿如；王小平；
【作者基本信息】中南大学，采矿工程，2013，博士
【关键词】椭圆双极线型聚能药柱；聚能爆破；预裂爆破；应用研究；

【参考文献】
[1]柯金清.预制桩工程中贯入度的确定问题[J].建筑技术.1997(05)
[2]高冬梅.不同灌溉方式对寒地粳稻氮代谢及蛋白组分的影响[D].东北农业大学,农业推广（专业学位）,2013,硕士.
[3]彭本.建筑安全管理存在的问题及对策研究[D].大连理工大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[4]朱祝林.以能源节约为目标的轧辊热处理过程中若干调度优化方法研究[D].东北大学,控制工程,2011,硕士.
[5]张泰昌.基面变换中斜向旋转量的计算[J].宇航计测技术.1992(06)
[6]顾莹乐.以“多元智能”理论为指导的汉语课堂活动设计[D].华东师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[7]李晶佳.UPLC/QTOFMS高通量检测动物源食品中雌激素残留方法的建立及应用[D].内蒙古医科大学,药理学,2013,硕士.
[8]李保应.果糖二磷酸钠镁抗失血性休克的作用及其机理的研究[D].重庆医科大学,药理学,2004,硕士.
[9]许濛竹.云南省城镇化与经济发展关系研究报告[D].云南财经大学,应用统计,2013,硕士.
[10]李雅婷.流动儿童教育需求影响因素问题研究[D].华中师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[11]郝昕.SiC热裂解外延石墨烯的可控制备及性能研究[D].电子科技大学,2013.
[12]李建国.小学第二学段基本数学活动经验积累的教学策略研究[D].东北师范大学,小学教育,2012,硕士.
[13]沈林成,常文森.路径规划问题的商空间表达[J].自动化学报,1995,06:713-719.
[14]程凯强.武汉市小产权房的处置对策研究[D].湖北大学,土地资源管理,2011,硕士.
[15]孟萌.铁螯合剂-DFX对脑梗死后出血性转化大鼠血脑屏障及MMP-3表达的影响[D].吉林大学,神经病学,2013,硕士.
[16]贺明光.基于结构方程模型的区域通道货运需求分析及预测[D].北京交通大学,2015.
[17]解林静.沉默与打破沉默[D].河北大学,英语语言文学,2003,硕士.
[18]孙赟.我国煤炭企业技术效率研究[D].石家庄经济学院,企业管理,2013,硕士.
[19]耿振兴.大学新生班级活动与学生能力培养研究[D].山东大学,学生事务管理与学生发展指导,2013,硕士.
[20]魏先锋.颞骨岩部三维重建及其内部结构的三维定位研究[D].天津医科大学,人体解剖与组织胚胎学,2014,博士.
[21]李晓娟.论电视节目模板的著作权法保护[D].安徽大学,民商法学,2014,硕士.
[22]刘妹琴.时滞标准神经网络模型及其应用[J].自动化学报,2005,05:98-106.
[23]李梦婷.鞘氨醇激酶1对结肠癌细胞血管生成拟态的影响及其机制[D].广西医科大学,消化内科,2013,硕士.
[24]徐立汉.自建自流式封闭柴油库技术[J].新疆农垦科技.1993(02)
[25]陈单.空间视阈下《土生子》中别格的心理解读[D].湖南师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[26]杜瀚翔.新世纪中国科幻小说的历史意识[D].中山大学,文艺学,2014,硕士.
[27]余宇华.基于改进蚁群优化的组播路由算法研究[D].湖南大学,计算机技术,2011,硕士.
[28]蔡凯.WLAN安全协议测试技术与系统实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[29]杨柏林,金剑秋,江照意,韩建伟,王勋.基于三维几何视觉重要性的纹理图像选择压缩算法[J].自动化学报,2013,06:826-833.
[30]李晓琦.城市新弱势社区养老服务体系建构研究[D].南京理工大学,社会学,2013,硕士.
[31]高同彬.窄行平作密植大豆田化学除草技术研究[D].东北农业大学,种植,2003,硕士.
[32]薛睿心.我国流域水资源生态补偿法律制度研究[D].山西财经大学,环境与资源保护法,2014,硕士.
[33]李尤丰.金融电子信息服务平台设计探讨[J].电脑知识与技术,2005,36:18-20.
[34]张雪梅.法兰克福学派大众文化批判理论[D].山东师范大学,外国哲学,2013,硕士.
[35]王营营.甲状腺激素对慢性肾脏病合并亚临床甲减患者肾功能的影响研究[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[36]郑燏涛.多个矩阵和的广义逆[D].兰州大学,计算数学,2013,硕士.
[37]张中辉.基于2D-NMFA的人脸识别研究与实现[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[38]陶涛.新型共轭有机芳杂环半导体化合物的理性设计、合成与性质研究[D].南京大学,化学（专业学位）,2014,博士.
[39]杨楷.产业集聚对我国出口贸易技术水平的影响研究[D].首都经济贸易大学,国际贸易学,2014,硕士.
[40]丁兆梅.邓小平的国民素质观与人的全面发展[D].河北大学,马克思主义理论与思想政治教育,2003,硕士.
[41]傅兴宁.小细胞肺癌外周血和组织中耐药基因表达的检测[D].青岛大学,病理学与病理生理学,2013,硕士.
[42]郎俊伟,阎兴斌,薛群基.影响热还原氧化石墨烯的电化学容量的最重要因素[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[43]陈光.富奥研发中心电动汽车研发项目风险分析与对策研究[D].吉林财经大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[44]刘克法.基于DSP的混沌加密卡的研究[D].黑龙江大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[45]褚智杰.阻断迷走神经对犬急性坏死性胰腺炎血清细胞因子影响[D].河南科技大学,外科学,2014,硕士.
[46]顾利朝.不锈钢/碳钢切屑芯复合板轧制工艺研究[D].燕山大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[47]刘义.水热法制备铋铁系化合物及其光催化性能研究[D].合肥工业大学,2013.
[48]张培培.基于光子晶体光纤的SPR和SERS传感器研究[D].天津大学,光电子技术,2013,硕士.
[49]汪静华.浅论民俗视角教学在《红楼梦》选文教学中的意义[D].华东师范大学,学科教学,2012,硕士.
[50]张普.成长型公司技术人员的绩效管理研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.