摘要
煤体爆破理论研究目前尚处于起步阶段,大多数的研究是阐述其爆破施工工艺过程和爆破后的效果,缺乏对煤体爆破机理的研究,阻碍了爆破在煤体中的应用。
本文针对煤体爆破机理缺乏研究这一问题,先进行文献资料调研,同时充分考虑煤体的工程应用情况下,将煤体在工程上分为硬煤、中硬煤和软煤三类,然后根据相似理论确定相似煤体材料及其配比,最后按照配比制作煤体模型实施爆破模拟试验,进行煤体中爆炸应力波传播衰减规律和爆破作用的试验研究。
通过试验研究得出,爆破内部作用中,煤体爆炸应力波的传播与衰减指数大于一般岩石的衰减指数;爆破漏斗试验中,试验条件下煤体的临界埋深和变形能系数较一般岩石大;回归出漏斗特性曲线得到最佳埋深,得出煤体最佳埋深大于岩石;基于岩石损伤度用声波表示的表达式,计算出煤体各测点的损伤值,结果显示相同药量下煤体的总体损伤值大于岩石的总体损伤值,且爆生气体作用对煤体损伤破坏明显;爆破漏斗碎块筛分统计结果表明,尺寸小的碎块中煤体占比例较岩石大,尺寸大的碎块中岩石占比例较煤体大;通过对爆后产生裂缝长度的量测,得出各块模型的裂缝总长度,显示出内部爆破时煤体产生的裂缝长度明显大于岩石。
At present the academic research of coal was still at the start stage.Most of research was illustrated the construction technology and the effect after blasting which lacked researching the blasting mechanism of coal.These reason had hindered the explosive applied to coal.
This article carried on research for blasting mechanism of coal.Firstly,on the basis of consulting data and considering fully application of coal in practice,we divided the coal into three classes as hard coal、mid-hard coal、soft coal.Then,according to the similarity theory determined the similar material and blending ratio. Finally,through exploding the models of coal which made according to the blending ratio carried on analog experiment of explosive stress wave and blasting effect in the coal.
Through the experimental study received these conclusion.The attenuation index of explosive stress wave of coal was greater than normal rock on the internal action of blasting;the critical depth of coal and the coefficient of deformation energy of coal were bigger than general rock on blasting crater;the optimum depth of coal was greater than rocks’which obtained from curve of crater characteristic;the injury value of coal was calculated by the expression of rock injury which expressed by velocity of sound,the result showed the injury of coal was larger than rocks’and the gas which produced from explosive obviously damaged the coal;the statistical result of fragment distribution indicated the coal occupied more proportion than rock at small fragment and the rock occupied more proportion than coal at large fragment;through measuring the modal’s total length of crack gained the crack of coal was more length than rocks’after blasting.
引文
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