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工程爆破扩腔能耗随不耦合系数的变化规律: 2025年; 为了优化地下工程周边孔光面爆破中的炸药能量分布情况,提高孔痕率,保证光面爆破效果,采用爆破破岩及断裂力学理论,构建扩腔能耗计算方法,通过浇筑素混凝土模型进行爆破试验,得到扩腔尺寸、体积和能耗随不耦合系数K的变化规律。研究结果表明:在K由1.25增大到3.375的过程中,扩腔直径平均为3.43 cm,扩腔长度平均为12.7 cm,扩腔体积介于52.98~155.56 cm 3,扩腔能耗介于0.58~1.70 kJ,其在炸药总能量中的占比介于2.9%~8.5%;随着K的增大,扩腔体积和能耗呈减小趋势,K在达到3.0~3.5时对减小扩腔能耗效果最为明显,而后趋于平稳;K增大会减轻炸药能量对炮孔壁岩石的粉碎程度,使扩腔体积减小,同时扩腔能耗降低;模型试验结果与理论分析相互验证,表明在一定范围内选取较大的不耦合系数可以减小扩腔能耗。; 黄永辉秦丽绚徐锐张智宇; 关键词：工程爆破能耗不耦合系数模型试验

装药不耦合系数对台阶爆破破碎块体抛掷运动规律影响研究: 2025年; 露天台阶爆破中破碎块体时空运动规律及能耗是衡量爆破效果的重要指标之一,针对不耦合系数改变情况下破碎块体运动速度和能耗问题,采用基础理论方法,通过破碎块体运动轨迹构建能耗计算公式,并结合模型试验,对不同不耦合系数情况下的爆破破碎块体运动速度变化规律及能耗情况开展系统研究。结果表明:起爆后,岩体在约2 ms时初步产生裂隙,约20 ms时加速完成;岩体自由表面呈现上下两侧低、中间高的鼓包形态;破碎块体的速度随着时间呈现加速—动态匀速—抛掷减速3个过程,并且在18 ms左右达到初始抛掷速度和抛掷动能,此后破碎块体基本不受爆生产物的作用;通过计算获得了不同不耦合系数条件下的抛掷动能值,其占炸药总能量的比例为5%~16%;抛掷动能及其占比随着不耦合系数的增大而减小,当不耦合系数从1.250增至3.375时,抛掷动能从3.06 kJ减小到1.12 kJ,抛掷动能占比从15.3%减小到5.6%。研究成果对露天台阶爆破不耦合装药条件下的岩体破碎、破碎块体运动规律及能耗分布研究具有理论指导意义和工程应用价值。; 黄永辉阮迅雷振毛泽凌张智宇周继国; 关键词：不耦合系数台阶爆破

基于HJC模型的深部岩石爆破裂纹受不耦合系数影响的模拟研究: 2025年; 在深部岩石爆破开挖中,装药不耦合系数对岩石的破裂程度和损伤范围具有显著影响。基于已有试验数据标定HJC(Holmquist-Johnson-Cook)模型参数,使用有限元软件LS-DYNA引入额外的失效准则以更准确地描述模型拉伸损伤情况,并通过模拟岩石单孔爆破试验和利用经验公式验证模型的合理性;研究不耦合系数和围压与爆破裂隙区范围间的关系,分析不耦合系数变化对粉碎区和炮孔周围环向应力场动态演化过程的影响。研究结果表明:不耦合系数和围压共同决定裂纹的扩展行为,不耦合系数增加,导致环向拉应力减小,径向裂纹扩展效应减弱,而围压的提升限制了裂纹的扩展,改变了径向裂纹的扩展范围;双向等值围压下,裂隙区范围随着不耦合系数和围压的增大呈先陡后缓的缩减趋势,围压对控制裂纹范围占主导地位;构建描述不耦合系数和侧压力系数对裂隙区范围影响的关系式,认为裂纹扩展具有明显的方向性,并根据其中关系,以期能够为深部岩石爆破中实现爆破裂纹的精细化控制,优化岩石破碎效率提供参考。; 何家辉胡义锋; 关键词：不耦合系数

一种可变不耦合系数深孔装药结构及工艺: 本发明涉及矿井冲击地压治理技术领域，具体为一种可变不耦合系数深孔装药结构，包括插入矿道壁面的深孔中的装药筒，所述装药筒的前端通过顶部限位卡紧装置卡紧在深孔内，且装药筒的末端固定安装有起到支撑作用的固定卡套。有益效果为：本...; 刘志刚尚文政游武超于磊韩帅李锦秀刘佳媛张诗画

不耦合系数对割缝爆破效果影响试验研究: 2024年; 为探究炮孔装药不耦合系数对爆破裂纹扩展规律的影响,通过在有机玻璃板(polymethyl methacrylate,PMMA)上预制不同炮孔直径,采用数字激光动态焦散线试验系统,进行相关爆炸试验。结果表明:爆炸对于炮孔非割缝方向的损伤效果随着炮孔直径变大逐渐减弱。耦合装药时炮孔周围粉碎区最大,当炮孔直径为12 mm及以上时炮孔周围几乎无粉碎区。从侧面说明直径为10 mm时,在空气层中的冲击波还有一定的强度,可致裂周围板材。随着不耦合系数递增,爆炸冲击波对于炮孔壁的冲击作用减弱,爆生气体膨胀压缩作用逐渐加强。在不耦合系数1.67时这种“削弱-加强”作用对裂纹扩展的促进作用最佳。分形维数的结果和动焦散试验结果相符,主裂纹的扩展长度符合先上升再下降的趋势。研究成果为实际工程中割缝爆破装药参数提供了一定的指导意义。; 靳俊晓赵志强苏洪将启鹏岳文豪孙智硕

偏心不耦合系数对爆破裂隙影响的数值模拟: 2024年; 为了探究偏心不耦合爆破岩石的最优不耦合系数,建立6组单孔二维ANSYS/LS-DYNA模型,分析PK本构岩石在偏心不耦合爆破荷载作用下的损伤效应。结果表明:①随着偏心不耦合系数的增加,不耦合侧破碎区半径呈现先显著减小再缓慢减小的趋势,而耦合侧为先快速增大再缓慢减小;不耦合侧裂隙延伸长度呈现先略减小而后缓慢增加最后显著降低的趋势,耦合侧则基本不变;不耦合侧爆心距20 cm处质点振动峰值速度呈显著增加趋势;②当不耦合系数不变时,岩石抗压强度越大裂隙延伸长度越长,反之越短。当不耦合系数k=1.7时,不同抗压强度岩石在偏心爆破荷载作用下实现不耦合侧破碎区半径最小而耦合侧较大,不耦合侧裂隙少且耦合侧较发育,有效减小非爆破区岩石爆破效应,为最优偏心不耦合系数。; 成琼张延年屈林永解明侠程扬方逵宾; 关键词：数值模拟

不耦合系数对切缝药包爆生裂纹扩展及分形特征的影响: 2024年; 为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明:主裂纹扩展分为两个阶段,第一阶段(0~150μs),在爆生气体和爆炸应力波的作用下,裂纹开裂时刻裂纹扩展速度达到峰值,随即立刻下降;第二阶段(150~330μs),由于反射应力波的作用,裂纹继续扩展直至停止。K=1.71时,爆生主裂纹沿切缝方向扩展距离最长,产生的次裂纹数量最少,左右主裂纹形成夹角近乎水平;K=1.28和1.42时,主裂纹扩展长度和产生的次裂纹数量次之;K=1.86和1.14时,裂纹扩展长度较短,产生的次裂纹数量最多。K大于或小于1.71时,爆炸产生的能量得不到充分利用,爆生主裂纹的扩展速度峰值、动态强度因子峰值小。区域Ⅱ、Ⅲ的分形维数随着径向不耦合系数的增大而减小,变化率相对较大,区域Ⅰ由于靠近爆源,整体的分形维数大,变化率小;K=1.71时,炮孔周围形成的粉碎区损伤变量最小。; 田栩帆王正雄陈浩万再春关思王建国; 关键词：切缝药包分形维数

轴向不耦合装药结构水介质不耦合系数及位置效应分析被引量：3: 2023年; 为了改善爆破破岩效果,减少爆破的有害效应,并减少岩石大块率的产生,采用ANSYS/LS-DYNA模拟水介质所处的不同位置以及不同不耦合系数对爆破效果的影响,通过优化装药结构以期找到合理的装药结构和较优的不耦合系数。基于显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立三维数值计算模型,以爆炸应力云图、峰值拉应力分布为评判依据,对轴向不耦合装药位置、轴向不耦合系数等因素进行了对比分析。研究表明:轴向不耦合装药位置的不同,对最大拉应力值的影响不同,虽然水介质在中部和在顶部的装药结构在孔口段处的最大拉应力值远大于岩石的抗拉强度,但综合考虑孔底岩石所受的损伤效应,得出水介质在两端的装药结构能量分布较为均匀,孔底岩石受的损伤大大减少,减少对未爆岩体的损伤和扰动;以最大拉应力值作为爆破效果的评判标准,在不耦合系数1.3~1.8之间,峰值拉应力存在极大值,即对应一个最优的不耦合系数,同时较耦合装药结构相比,减少了粉层和有毒有害气体的生成。; 刘敉共王浩林大能李强; 关键词：数值模拟最大拉应力

一种基于人工智能的钻孔爆破最佳不耦合系数确定方法: 本发明公开了一种基于人工智能的钻孔爆破最佳不耦合系数确定方法，具体步骤为：通过实验室实验及工程资料确定岩体力学参数和装药结构，应用于模拟软件LS‑DYNA基础参数的输入；基于LS‑DYNA模拟软件建立不同耦合系数的钻孔爆...; 向梅丰

不耦合系数对露天矿山光面爆破影响研究被引量：3: 2023年; 为探究大型露天矿山光面爆破炮孔最佳不耦合系数,利用数值模拟分析软件LS-DYNA建立不同耦合系数数值模型,不耦合系数分别为1.00、1.75、2.33、3.50、7.00,对比分析不同工况保留岩体的破坏程度,从而确定最佳不耦合系数。结果表明,耦合装药时,保留岩体的破坏程度最大;不耦合装药时,随着不耦合系数的增大,保留岩体的破坏程度减小。其中不耦合系数为3.50时,可以有效降低保留岩体的破坏程度,即最佳不耦合系数。通过现场试验,不耦合系数为3.50时爆破效果较好、坡面平整,半孔痕率达90%以上,与数值模拟分析结果吻合。实验结果可为同类工程提供借鉴。; 吴求忠汪海波魏梦杰汪鼎冯亚腾; 关键词：光面爆破不耦合系数数值模拟

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