深孔断顶爆破防治冲击地压的理论与实践 被引量：92

1

作者 齐庆新 雷毅 +4 位作者 李宏艳 冀贞文 刘军 潘俊锋 王永秀 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期3522-3527,共6页

简要阐述我国冲击地压作用机制及控制技术研究现状,深入探讨深孔断顶爆破的作用机制,采用数值模拟方法分析深孔断顶爆破防治冲击地压的基本原理,对于爆破前后的应力场进行对比分析,从计算结果来看,深孔断顶爆破能够从根本上改变煤岩体... 简要阐述我国冲击地压作用机制及控制技术研究现状,深入探讨深孔断顶爆破的作用机制,采用数值模拟方法分析深孔断顶爆破防治冲击地压的基本原理,对于爆破前后的应力场进行对比分析,从计算结果来看,深孔断顶爆破能够从根本上改变煤岩体的应力分布状态,显著降低爆破有效范围内煤岩体中的应力水平,应力峰值出现的位置明显远离煤壁,峰值的大小大幅度降低;结合急倾斜煤层开采条件和倾斜煤层开采条件,进行深孔断顶爆破防治冲击地压的实践,并通过应力监测对其卸压效果进行检验。监测结果表明,采用深孔断顶爆破技术能够有效改变煤岩体的应力状态,对具有冲击危险的区域起到较好的卸压作用;在华亭煤矿急倾斜煤岩层条件下深孔断顶爆破的实践中,在监测期间内,深孔断顶爆破后顶板岩层出现3次明显的周期性垮断现象,压力显著降低,周期来压明显,从而降低冲击危险性,有利于矿井的安全生产。 展开更多

关键词 采矿工程 深孔断顶爆破 冲击地压 冲击危险性 顶板周期性垮断

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爆破动荷载作用下围岩累积损伤效应声波测试研究 被引量：85

2

作者 闫长斌 徐国元 杨飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期88-93,共6页

基于声波测试原理,利用RSM-SY5智能型声波仪,对厂坝铅锌矿某巷道围岩在爆破动荷载作用下产生的累积损伤效应进行了现场试验研究。研究表明:既有开挖爆破对巷道围岩的影响深度为0.8～1.2 m,根据钻孔的深度,在3.5～4.8 m深度的岩体内进行... 基于声波测试原理,利用RSM-SY5智能型声波仪,对厂坝铅锌矿某巷道围岩在爆破动荷载作用下产生的累积损伤效应进行了现场试验研究。研究表明:既有开挖爆破对巷道围岩的影响深度为0.8～1.2 m,根据钻孔的深度,在3.5～4.8 m深度的岩体内进行爆破累积损伤效应研究是可行的;随着爆破次数的不断增加,岩体声波速度逐渐降低,损伤度D呈现出非线性累积规律;随着与爆源距离的增大,岩体爆破损伤程度减小,累积损伤效应逐渐变得不明显;水平和垂直方向测试结果存在较大差异,说明爆破作用下岩体损伤具有各向异性的特征。爆破装药位置和药量对岩体损伤累积规律有一定的影响。装药区段范围内的岩体损伤程度最严重,装药量越大,岩体损伤程度也越大。测试成果为进一步的岩体力学参数研究和地下洞室稳定性分析提供了参考依据。 展开更多

关键词 声波测试 RSM-SY5智能型声波仪 爆破动荷载 累积损伤效应

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超前深孔顶板爆破防冲数值模拟及应用研究 被引量：7

3

作者 赵善坤 王永仁 +1 位作者 吴宝杨 李晓璐 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期89-97,共9页

通过对超前深孔顶板爆破防冲机理及影响因素进行分析,以典型的冲击危险矿井为背景,在对顶板强度及爆破参数现场实测的基础上,模拟分析不同爆破参数(爆孔夹角、装药段长度)下的超前深孔顶板爆破效果,并采用多种监测手段对其现场防冲效果... 通过对超前深孔顶板爆破防冲机理及影响因素进行分析,以典型的冲击危险矿井为背景,在对顶板强度及爆破参数现场实测的基础上,模拟分析不同爆破参数(爆孔夹角、装药段长度)下的超前深孔顶板爆破效果,并采用多种监测手段对其现场防冲效果进行检验。研究发现,在爆孔深度一定的前提下,相同的爆孔角度,随着装药量的增加,超前深孔顶板爆破的影响范围也随之增大,巷帮煤体内的高应力区范围及峰值应力梯度下降越明显。在相同装药量前提下,通过调整爆破角度下,可使巷帮的高应力向深部转移甚至消失,对深部煤炭的安全开采具有重要的意义。 展开更多

关键词 冲击地压 超前深孔顶板爆破 数值模拟 爆孔角度 装药量

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底板型冲击危险巷道深孔断底爆破防冲原理及实践研究 被引量：21

4

作者 赵善坤 黎立云 +2 位作者 吴宝杨 刘军 欧阳振华 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期636-642,共7页

通过采用弹性薄板小挠度理论对巷道底板受力分析,弄清冲击危险巷道底板冲击的主要影响因素,采用理论分析、数值计算相结合的方式研究断底爆破的防冲机理和优化方案,并对深孔断底爆破的防冲效果进行现场验证。研究发现,采动水平应力是造... 通过采用弹性薄板小挠度理论对巷道底板受力分析,弄清冲击危险巷道底板冲击的主要影响因素,采用理论分析、数值计算相结合的方式研究断底爆破的防冲机理和优化方案,并对深孔断底爆破的防冲效果进行现场验证。研究发现,采动水平应力是造成巷道底鼓的主要原因,而底板的分层厚度、力学性质以及巷道两侧围岩的支护强度是巷道底鼓的主要影响因素。当底板岩层为致密厚质岩层时,当其断裂过程中所释放的弹性变性能会造成底板型冲击动力显现。深孔断底爆破其防冲实质为钻孔卸压法与振动爆破法防冲技术的有机结合。采用底板中部断底爆破与煤层断底爆破相结合的方式,不但可以释放底板内积聚的高应力,破坏其连续传递应力和积聚高能量的能力,也可使巷帮煤体的应力得到释放,卸压效果更为明显。 展开更多

关键词 底板型冲击 深孔断底爆破 采动水平应力 底鼓

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采动影响下逆冲断层“活化”特征试验研究 被引量：27

5

作者 赵善坤 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期354-360,共7页

以义马矿区的F16大型逆冲断层为背景,结合断层影响下5个矿井的地质钻探和井下揭露情况搭建相似模型,在考虑断层面的分形特征和断层面两侧覆岩赋存特征的基础上,综合运用声发射监测、采场覆岩位移和采场应力监测系统,研究采动影响下断层&... 以义马矿区的F16大型逆冲断层为背景,结合断层影响下5个矿井的地质钻探和井下揭露情况搭建相似模型,在考虑断层面的分形特征和断层面两侧覆岩赋存特征的基础上,综合运用声发射监测、采场覆岩位移和采场应力监测系统,研究采动影响下断层"活化"前后的覆岩运动特征、矿压显现规律和动力响应特征。研究表明:受逆冲断层南北两侧地层覆岩结构复杂和构造运动影响,断层"活化"前后工作面覆岩运动特征、矿压显现规律和动力响应明显不同。断层"活化"前,工作面覆岩"三带"特征明显,底板应力基本不受采动应力影响,声发射信号较弱。进入断层影响区后,顶板离层量呈跳跃式增长,采动应力诱发断层"活化",底板应力达到最大值,声发射的总事件数和能率发生突变增加。当推过断层一段距离后,随着上盘关键岩层悬臂岩梁长度增加,工作面煤壁发生屈曲破坏,底板应力增加,待岩梁垮断挤压应力释放后,底板应力随之下降,伴随着工作面上方"短砌体梁"结构发生切落且沿断层面滑动,产生大量声发射信号。 展开更多

关键词 逆冲断层 活化 覆岩运动 矿压显现 动力响应

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基于SMA算法优化随机森林的PPV预测模型 被引量：5

6

作者 邓红卫 罗亮 《黄金科学技术》 CSCD 2023年第4期624-634,共11页

爆破振动速度峰值(Peak Particle Velocity,PPV)的准确预测是有效控制爆破工程振动危害的前提。为了提高爆破振动速度峰值的预测精度,提出将黏菌算法(Slime Mould Algorithm,SMA)对随机森林(Random Forest,RF)中的树的个数和最小叶子点... 爆破振动速度峰值(Peak Particle Velocity,PPV)的准确预测是有效控制爆破工程振动危害的前提。为了提高爆破振动速度峰值的预测精度,提出将黏菌算法(Slime Mould Algorithm,SMA)对随机森林(Random Forest,RF)中的树的个数和最小叶子点数2个超参数进行优化。以某露天爆破工程实例中收集的具有4个输入参数(最小抵抗线r、高差H、最大段药量Q_(max)、水平距离W)和1个输出参数(PPV)的23个样本的数据集为依据,将4种参数组合(Q_(max)-H-W-r、Q_(max)-H-r、Q_(max)-W-r、Q_(max)-r)作为随机森林算法中的输入参数,确定最优的参数组合。随后对SMA-RF模型、未优化RF模型和国内外常用的6组经验公式的预测结果进行比较,结果表明SMA-RF模型取得了最优的预测效果,因此在工程实践中推荐使用SMA-RF模型预测爆破振动速度峰值。 展开更多

关键词 露天爆破 爆破振动速度峰值 随机森林算法 黏菌算法 预测精度

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煤矿动压灾害多级分源时空监控技术及应用 被引量：1

7

作者 赵善坤 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期24-31,共8页

为弄清煤岩动压灾害的主要影响因素,以煤矿冲击地压和工作面动载压架2种典型动压灾害为研究对象,通过对煤矿典型动力灾害事故的分析,分别提出了应力控制防冲理论和浅埋煤层顶板动载矿压前兆损伤模型,针对煤矿动压灾害的多尺度力学影响特... 为弄清煤岩动压灾害的主要影响因素,以煤矿冲击地压和工作面动载压架2种典型动压灾害为研究对象,通过对煤矿典型动力灾害事故的分析,分别提出了应力控制防冲理论和浅埋煤层顶板动载矿压前兆损伤模型,针对煤矿动压灾害的多尺度力学影响特征,建立了以应力控制为中心煤矿动压多级分源时空监控评价体系,成功解决了浅埋房柱式采空区下动载矿压压架及孤岛强冲击危险工作面切巷贯通的问题,可为煤矿动压灾害的防治提供参考。 展开更多

关键词 动载矿压 多级分源时空监测 冲击地压 应力控制

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切槽爆破中V形切槽产生的力学效应研究 被引量：16

8

作者 杜云贵 张志呈 李通林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期26-30,共5页

本文详细研究了切槽爆破中V形切槽在爆炸冲击波的动态压力和爆生气体的准静态压力作用下产生的力学效应。在此基础上,进一步阐明了V形切槽对岩石定向破裂的控制机理,提出了切槽爆破中裂缝扩展的力学判据。最后,对所得结论用实验结果进... 本文详细研究了切槽爆破中V形切槽在爆炸冲击波的动态压力和爆生气体的准静态压力作用下产生的力学效应。在此基础上,进一步阐明了V形切槽对岩石定向破裂的控制机理,提出了切槽爆破中裂缝扩展的力学判据。最后,对所得结论用实验结果进行了验证。 展开更多

关键词 爆破 切槽 力学效应 定向破裂 炮孔

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双向线形聚能预裂爆破技术及其降震效果研究 被引量：10

9

作者 王乐 郭连军 +2 位作者 张大宁 李林 王和平 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2015年第7期27-30,共4页

双向线形聚能预裂爆破技术利用聚能穴的聚能效应使聚能装药管内的炸药能量集中对称分布在沿预裂缝的方向,实现对预裂孔的预裂爆破作用,以期达到减少钻孔数量,减少矿震灾害,形成稳定采场台阶的目的。东鞍山铁矿现场爆破试验结果表明,对... 双向线形聚能预裂爆破技术利用聚能穴的聚能效应使聚能装药管内的炸药能量集中对称分布在沿预裂缝的方向,实现对预裂孔的预裂爆破作用,以期达到减少钻孔数量,减少矿震灾害,形成稳定采场台阶的目的。东鞍山铁矿现场爆破试验结果表明,对比得出双向线性聚能预裂爆破可以节约钻孔成本,形成显著预裂缝,并具有一定的减震、隔震作用,维护了矿山边坡的稳定性,为下一步的开采奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 聚能爆破 预裂爆破 露天矿边坡

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微差爆破实际延迟时间的HHT瞬时能量识别法 被引量：14

10

作者 钱守一 李启月 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2012年第2期113-116,共4页

在微差爆破工程中,由于普通雷管往往存在着延期误差,导致其实际延迟时间与设计延迟时间有较大出入,影响爆破效果。因此识别微差爆破的实际延迟时间,对雷管的设计研究和爆破参数的优化都有重要意义。采用全新的时频分析技术—HHT变换,利... 在微差爆破工程中,由于普通雷管往往存在着延期误差,导致其实际延迟时间与设计延迟时间有较大出入,影响爆破效果。因此识别微差爆破的实际延迟时间,对雷管的设计研究和爆破参数的优化都有重要意义。采用全新的时频分析技术—HHT变换,利用得到的瞬时能量谱,分析某地下矿山的一微差爆破振动信号,成功识别出其实际延迟时间。与基于小波变换的时能密度法对同一信号分析结果的比较,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 微差爆破 HHT变换 瞬时能量 延迟时间

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非静水压条件下深部岩石能量耗散规律及破坏特征试验研究 被引量：4

11

作者 方士正 杨仁树 +2 位作者 李炜煜 李永亮 陈骏 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期83-96,共14页

深部岩石常处于非静水压初始应力场,岩石所处应力状态的不同导致其对动态荷载的响应有所差异,为研究非静水压及动载耦合作用下岩石的动力学行为,利用分离式霍普金森杆试验系统,开展多种初始应力组合下的岩石动态压缩试验,分析不同非静... 深部岩石常处于非静水压初始应力场,岩石所处应力状态的不同导致其对动态荷载的响应有所差异,为研究非静水压及动载耦合作用下岩石的动力学行为,利用分离式霍普金森杆试验系统,开展多种初始应力组合下的岩石动态压缩试验,分析不同非静水压条件对岩石能量耗散及破坏规律的影响规律。通过试验结果发现,轴压和围压均对岩石动态强度产生显著影响,以8 MPa时为临界点,岩石动态强度随着轴压提升呈先增加后减小的趋势,但岩石动态强度随着围压的增加持续增大;岩石耗散能随着轴压的增加逐渐减小,但随围压变化趋势较为复杂,在轴压较低时,耗散能随着围压的增加而减小,在轴压较高时,耗散能随围压提升表现出先增加后减小的特征。根据试样的表观及内部破坏形态,结合分形理论及CT扫描技术,分析不同非静水压力条件下岩石的破坏模式发现,岩石表观裂纹与轴围压比存在显著关联,当轴围压比较低时,岩石侧面及端面裂纹较少,随着轴围压比的提高,岩石表观裂纹明显增加。通过对岩石扫描后横向及纵向切片分析发现,岩石内部同时存在环向和径向裂纹,且岩石破坏由贯穿型剪切裂纹控制。同时可以发现,非静水压条件下岩石的破坏可分为中心圆台形岩块和周边破碎岩块2部分,当轴压增加时岩石的破坏程度加剧,而围压的提升则使得岩石破坏程度降低。 展开更多

关键词 深部开采 非静水压 岩石破坏 SHPB 能量耗散 破坏特征

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巷道顶板围岩离层机理及失稳预警技术研究 被引量：3

12

作者 杜科科 李男男 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第10期136-138,共3页

基于前人研究成果,通过对顶板离层形成机理和力学机理进行分析,结合顶板稳定性安全潜力评价法、顶板离层临界值评价法、离层速度比率评价法,提出了一种巷道顶板失稳综合预警体系。通过采取得当措施来控制顶板,有效降低巷道顶板事故发生... 基于前人研究成果,通过对顶板离层形成机理和力学机理进行分析,结合顶板稳定性安全潜力评价法、顶板离层临界值评价法、离层速度比率评价法,提出了一种巷道顶板失稳综合预警体系。通过采取得当措施来控制顶板,有效降低巷道顶板事故发生的风险系数,为巷道顶板管理提供科学依据,同时也为工作面安全生产提供一些参考。 展开更多

关键词 顶板管理 围岩控制 失稳预警 塑性区 安全生产

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爆炸冲击载荷作用下岩体力学特性的演化研究 被引量：2

13

作者 赫建明 柳崇伟 赵学亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2004年第4期27-29,35,共4页

通过实验室模型试验以及对具体边坡工程的数值模拟相结合的方法分析了在爆炸冲击载荷作用下岩体力学特性的演化过程。模型试验中在距离爆源的不同位置进行取芯并对其进行了强度以及超声波探测;数值计算采用DYNA-2D软件对具体边坡爆破工... 通过实验室模型试验以及对具体边坡工程的数值模拟相结合的方法分析了在爆炸冲击载荷作用下岩体力学特性的演化过程。模型试验中在距离爆源的不同位置进行取芯并对其进行了强度以及超声波探测;数值计算采用DYNA-2D软件对具体边坡爆破工程进行数值模拟研究。通过研究发现,在距离爆源不同的位置爆炸冲击作用对岩体所造成的影响程度也不同,承载性能、超声波传播速度的衰减也不同,通过模拟整个爆炸作用过程也可看到与模型试验同样的演化趋势。 展开更多

关键词 爆炸冲击载荷 力学特性 演化

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硐室爆破空腔比的动光弹研究与工程应用 被引量：1

14

作者 龚敏 陈向东 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期645-648,共4页

为了分析不同空腔条形药包爆破效果，以动光弹为研究手段，用五种不同空腔比实验模型进行了爆破动应力场及破坏结果研究，并在首钢128t硐室大爆破中进行了工程应用．研究和应用结果表明：最佳空腔比约为4．0；在岩石特别破碎地区为控制... 为了分析不同空腔条形药包爆破效果，以动光弹为研究手段，用五种不同空腔比实验模型进行了爆破动应力场及破坏结果研究，并在首钢128t硐室大爆破中进行了工程应用．研究和应用结果表明：最佳空腔比约为4．0；在岩石特别破碎地区为控制飞石，可采用大空腔比进行爆破设计理论． 展开更多

关键词 硐室爆破 空腔比 爆破效果 条形药包 全息动光弹

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连续采矿顶板诱导崩落综合技术的研究与应用 被引量：3

15

作者 江军生 张世超 周科平 《有色金属（矿山部分）》 2007年第5期1-4,22,共5页

对大型矿体的开采,用充填的采矿方法成本较高,对有些矿体的开采不可行,而传统的空场法或崩落法存在资源整体回收率低、后期地压难控制等问题。对此采用我国著名采矿专家古德生院士提出的"以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱"... 对大型矿体的开采,用充填的采矿方法成本较高,对有些矿体的开采不可行,而传统的空场法或崩落法存在资源整体回收率低、后期地压难控制等问题。对此采用我国著名采矿专家古德生院士提出的"以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱"的连续开采方式,并相应地用一定的诱导工程崩落处理顶板以释放地压,通过在广西大厂铜坑矿92号矿体的工业试验最终有效地提高了资源的回收率,并用经济安全的工程手段成功控制了大的地压灾害的发生。 展开更多

关键词 连续开采 诱导崩落 采空区处理 回收率 地压灾害

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提高露天采矿中深孔爆破效果的实践 被引量：4

16

作者 龚杰 《中国矿山工程》 2006年第3期4-5,16,共3页

在进行中深孔爆破施工过程中,采用较适宜的采矿设备和起爆技术,选取精度高的起爆器材、合理的孔网参数和延期时间,并加强穿孔装药现场管理,提高了爆破效果。

关键词 中深孔 爆破 实践

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非电雷管在松木介质中殉爆特性试验研究

17

作者 熊鹏 房泽法 王洪均 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第1期96-99,共4页

对导爆管雷管置于以松木为隔爆介质的小孔内的殉爆问题进行了研究。通过改变主、被发雷管与钻孔的不耦合系数和间隔厚度分别进行试验,得出了雷管放在松木介质小孔中的最小殉爆距离,据此设计出保险箱内雷管存放于松木中布置形式。试验结... 对导爆管雷管置于以松木为隔爆介质的小孔内的殉爆问题进行了研究。通过改变主、被发雷管与钻孔的不耦合系数和间隔厚度分别进行试验,得出了雷管放在松木介质小孔中的最小殉爆距离,据此设计出保险箱内雷管存放于松木中布置形式。试验结果表明,这种雷管保险箱具有良好的抗殉爆性能,可有效提高雷管运输的安全性。 展开更多

关键词 导爆管雷管 松木 隔爆介质 殉爆

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铁法大兴井田煤储层特征研究 被引量：3

18

作者 陈捷 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第10期139-141,共3页

根据井田已有勘探资料及新增8口煤层气井煤岩芯测试数据,从煤层赋存规律、煤岩煤质、含气性、渗透性、孔裂隙等做了分析和研究。

关键词 煤储层 含气性 渗透性 孔裂隙 大兴井田

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改进浅孔爆破参数提高矿石利用率 被引量：4

19

作者 邱慎前 杨学富 《有色金属（矿山部分）》 2007年第5期49-51,共3页

针对我矿矿石的本质特性和开采的实际情况,通过改进采面爆破参数和炮眼布置方式,解决了矿石粉矿率高的问题,有效地提高了矿石块度及煅烧矿石的利用率,降低了采矿成本,增加了企业经济效益。

关键词 爆破参数 炮眼布置 粉矿率 矿石利用率

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炮孔水压预裂爆破的实验研究 被引量：4

20

作者 苗勤书 李义 王成 《工程爆破》 1998年第4期19-23,47,共6页

介绍了水压预裂爆破的实验研究和爆炸应变场的近区测试结果。采用应变砖作为传感器，用动态分析仪作为分析处理设备。实验对比分析了空气不偶合装药、普通水不偶合装药及预加不同静水压力的水不偶合装药爆破效果。结果表明，水作为不偶... 介绍了水压预裂爆破的实验研究和爆炸应变场的近区测试结果。采用应变砖作为传感器，用动态分析仪作为分析处理设备。实验对比分析了空气不偶合装药、普通水不偶合装药及预加不同静水压力的水不偶合装药爆破效果。结果表明，水作为不偶合介质能提高爆生气体压缩作用产生的准静态应力场的作用时间，预加一定的静水压力对孔壁初始裂纹的产生起导向作用，从而只在炮孔连线方向产生初始裂纹。炮孔水压预裂爆破能量利用率高，爆破效果好，因此可获得更好的成缝质量和裂面质量。 展开更多

关键词 水压预裂爆破 成缝机理 应变场 测试

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