水深对岩石爆破炸药量影响的研究

摘要

论文使用武汉科技大学与中铁港行局联合研制的10gTNT当量水介质爆炸容器，在水的静压保持不变的情况下，通过改变静水表面的外加气压来改变水中岩石所承受的压力，模拟不同水深所产生的压力环境，研究水深对岩石爆破炸药量的影响。探索水深、药量和岩石破碎度之间的关系。
　　单耗不变，外加气压分别为0MPa、0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2MPa情况下，进行多组大试块以及小试块的水下爆炸实验。通过研究爆破后岩石的大块分布情况，发现大块率随着水深的增加而增大。且拟合出大块率与水深的关系式。
　　外加气压为0.5MPa和1MPa两种条件下，分别进行多组单耗分别为0.679 kg/m3、0.514kg/m3、0.348kg/m3、0.182kg/m3的水下爆炸试验研究。通过统计试件碎块的质量分布，得到外加气压为0.5MPa时的最优单耗为0.514kg/m3，外加气压为1MPa时的最优单耗为0.679kg/m3。
　　水深不变，随着装药单耗的增加，均匀性指数n下降，而分维数D、破碎概率f增加，大块度部分的相对比例含量在减小，岩石的破碎程度在增加，并拟合出分形维数D与炸药单耗的关系式，公式符合水下爆炸相似率，分维数预测公式以及推导方法对实际的水下爆破单耗计算具有一定的借鉴意义。

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第1章 绪论

1.1研究背景及研究意义

1.2水下爆破的国内外研究现状

1.3研究内容和方法

第2章 岩石水下爆破机理及块度分形理论

2.1岩石水下爆破机理

2.2水下爆破效果影响因素

2.3水下爆炸相似律

2.4水下爆破装药量计算公式

2.5岩体爆破块度的分形理论

2.6分形维数的确定

2.7本章小结

第3章 实验方案及设备

3.1实验目的

3.2实验方法

3.3 10gTNT当量水介质爆炸容器

3.4实验材料的制备

3.5本章小结

第4章 水深对爆破效果影响的实验研究

4.1实验研究方案

4.2药量与外加压力的选取

4.3实验结果及分析

4.4本章小结

第5章 单耗对爆破效果影响的实验研究

5.1实验研究方案

5.2药量与外加压力的选取

5.3实验结果及分析

5.4实验结果及分析

5.5本章小结

第6章 结论与展望

6.1主要结论

6.2研究展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间取得的科研成果