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学者姓名：楼晓明
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为分析岩石爆破孔壁压力沿炮孔轴向分布的特征,采用理论分析、模型试验和有限元模拟相结合的方法,对不同孔径耦合装药炮孔轴向孔壁压力进行研究.首先基于球面爆轰波理论,建立炮孔内爆轰作用模型;以爆轰波与孔壁的入射角和炮孔直径关系为基础,推导出各阶段爆轰作用下的孔壁压力理论计算公式,得到不同孔径的孔壁压力沿炮孔轴向孔壁的变化曲线.为验证理论分析的合理性,进一步利用混凝土厚壁圆筒模型试验,运用高速多路动态应变测试系统对孔壁压力进行监测,同时建立不同炮孔直径的有限元数值模拟,获得不同孔径炮孔孔壁压力沿炮孔轴向分布结果,并将模型试验和数值模拟结果与理论分析结果进行了对比分析.研究结果表明:耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向方向呈现不均匀分布,起爆点近区孔壁压力急剧增大,达到最大压力峰值后开始衰减,最后孔壁压力趋于平稳波动的特征;炮孔直径与孔壁压力存在正相关,最大压力峰值和平稳波动阶段孔壁压力随炮孔直径增大而增大;在d=40 mm炮孔轴向孔壁压力的理论计算值与模型试验、数值模拟结果相对误差均较小,验证了理论分析的合理性.
Keyword ：
孔壁压力 孔壁压力 数值模拟 数值模拟 模型试验 模型试验 球面爆轰波 球面爆轰波 耦合装药 耦合装药
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| GB/T 7714 | 楼晓明 , 林杰 , 王新龙 et al. 球面爆轰波下不同孔径耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向分布特征 [J]. | 哈尔滨工业大学学报 , 2025 , 57 (3) : 148-159 . |
| MLA | 楼晓明 et al. "球面爆轰波下不同孔径耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向分布特征" . | 哈尔滨工业大学学报 57 . 3 (2025) : 148-159 . |
| APA | 楼晓明 , 林杰 , 王新龙 , 刘怀宇 , 王广 . 球面爆轰波下不同孔径耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向分布特征 . | 哈尔滨工业大学学报 , 2025 , 57 (3) , 148-159 . |
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Abstract ：
露天矿深孔台阶爆破常存在炸药单耗和大块及根底率偏高增加综合成本、爆堆松散度过小不利于铲装、爆破振动过大影响边坡稳定等问题.以多宝山露天矿深孔台阶控制爆破为工程依托,从理论上建立了逐孔起爆爆破引起的应力场解析式,确定了逐孔起爆的孔排距、最小底抗线和孔间延期时间;采用LS-DYNA软件对此爆破参数建立的模型爆破应力大小和破碎范围进行了分析,并在多宝山露天矿进行了 6组不同爆破参数条件下的现场工业试验,确定了不同炸药单耗等爆破参数与块度、松散度的变化规律,验证并确定了优化的多宝山露天矿深孔台阶控制爆破参数.主要研究成果为:(1)在多宝山露天矿爆破的耦合装药条件下,通过逐孔起爆应力场的理论推导和分析,应力场分布和应力大小的影响仅限于前后两孔之间,孔间延期时间17 ms是比较合理的.(2)爆破现场爆堆和块度大小数据的收集可以通过无人机倾斜摄影技术和手机拍照进行,由此收集的数据分析获得的松散度和块度是有效合理的.(3)多宝山露天矿深孔台阶爆破,当炮孔直径为178 mm和孔间延期时间17 ms时,满足爆堆块度小于60 cm、松散度大于1.45铲装条件下的炸药单耗为0.60 kg/m3、孔排距为7 m ×5 m.
Keyword ：
孔间延期时间 孔间延期时间 爆堆松散度 爆堆松散度 爆破参数优化 爆破参数优化 爆破块度 爆破块度 逐孔起爆爆破应力场 逐孔起爆爆破应力场
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| GB/T 7714 | 张衍昊 , 刘少光 , 楼晓明 . 露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的优化研究与应用 [J]. | 爆破 , 2024 , 41 (2) : 104-111,252 . |
| MLA | 张衍昊 et al. "露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的优化研究与应用" . | 爆破 41 . 2 (2024) : 104-111,252 . |
| APA | 张衍昊 , 刘少光 , 楼晓明 . 露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的优化研究与应用 . | 爆破 , 2024 , 41 (2) , 104-111,252 . |
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Abstract ：
为解决地下矿房大直径深孔延期爆破导致矿房两侧充填体的破坏问题,需对延期爆破产生的应力场进行研究,以确定合理的边孔距与孔间延期时间.根据应力波传播和衰减规律,确定了产生复杂应力场的前后起爆孔距、延期时间和边孔距.基于矿山实际情况,根据波动学理论分析了两孔延期爆破产生的应力波在被爆岩体和充填体内的叠加,取得了两孔延期爆破的应力场函数解析式,结合Mises准则,确定了在相同孔间距、延期时间的情况下,不同边孔距离的情况下被爆岩体的崩落范围以及充填体的破坏范围.通过LS-DYNA数值模拟软件建立了 6个数值模型,模拟不同方案下炸药起爆后,在被爆岩体和充填体内选取应力临界点进行分析,模拟结果表明:边孔距大于裂隙区范围时,不同边孔距对被爆岩体的崩落范围几乎无影响;适当的增大边孔距可以能够有效降低应力波对充填体造成的破坏.最后,对4组爆破参数进行了现场工业试验,得到了优化后的爆破参数为:同侧两孔间距2.0 m,前后起爆孔延期9 ms,边孔距1.8 m.
Keyword ：
充填体 充填体 延期爆破 延期爆破 爆破应力场 爆破应力场 边孔距 边孔距 采场深孔爆破 采场深孔爆破
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| GB/T 7714 | 姚炳金 , 牛明远 , 曾令峰 et al. 基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究 [J]. | 爆破 , 2024 , 41 (3) : 51-59 . |
| MLA | 姚炳金 et al. "基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究" . | 爆破 41 . 3 (2024) : 51-59 . |
| APA | 姚炳金 , 牛明远 , 曾令峰 , 郭文康 , 林日宗 , 楼晓明 . 基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究 . | 爆破 , 2024 , 41 (3) , 51-59 . |
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Abstract ：
在实际爆破工程中,药包因自身重量与炮孔处于偏心不耦合的相对位置.此装药结构下,爆破荷载对其炮孔近区的岩体作用分布不均匀,会造成炮孔近区爆炸能量及损伤演化分布的差异.利用数值模拟软件,分别采用HJC模型和RHT模型建立岩石单孔爆破结构,探究了不同本构模型下偏心不耦合装药岩体的爆炸损伤特性.结果表明,基于本文的模拟环境,同心不耦合装药条件下,炮孔周围损伤程度基本相同,但RHT模型下的损伤范围比HJC模型大近一倍;随着偏心系数的增大,HJC模型损伤范围偏向于炮孔耦合侧,RHT模型炮孔耦合侧与非耦合侧爆破损伤范围分布不均;RHT模型能更准确地呈现实际爆破工程中岩体裂纹的扩展形态.
Keyword ：
偏心不耦合 偏心不耦合 损伤模型 损伤模型 损伤范围 损伤范围 数值模拟 数值模拟 爆破载荷 爆破载荷
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| GB/T 7714 | 梁瑞 , 祁芳霞 , 周文海 et al. 不同损伤模型下偏心不耦合装药爆破特性 [J]. | 长江科学院院报 , 2024 , 41 (9) : 98-105 . |
| MLA | 梁瑞 et al. "不同损伤模型下偏心不耦合装药爆破特性" . | 长江科学院院报 41 . 9 (2024) : 98-105 . |
| APA | 梁瑞 , 祁芳霞 , 周文海 , 李生荣 , 楼晓明 . 不同损伤模型下偏心不耦合装药爆破特性 . | 长江科学院院报 , 2024 , 41 (9) , 98-105 . |
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Abstract ：
为研究隧道掏槽爆破中楔形槽腔内部岩块运动规律,并确定合理的楔形掏槽延期时间,首先基于合理的假设建立楔形掏槽爆破岩块抛掷过程理论模型,然后采用一维不定常流理论和牛顿第二定律来求解不同设计参数下楔形槽腔内岩块运动时程曲线.运用SPH-FEM耦合数值模型验证槽腔内岩块运动规律推导的合理性,并分析不同孔网参数下待爆岩体抛掷过程,以及槽腔内岩块抛掷特征和运动规律.结果表明,在第一楔掏槽深度为2.0 m时,软岩、中等坚硬岩和坚硬岩的第一楔槽腔形成时间分别为32.68～35.66 ms、33.10～36.45 ms和34.4～38.22 ms,"二阶二段"楔形掏槽孔的延期时间设计需要大于以上槽腔形成时间.
Keyword ：
SPH-FEM SPH-FEM 延期时间 延期时间 抛掷运动 抛掷运动 楔形掏槽力学模型 楔形掏槽力学模型 牛顿第二定律 牛顿第二定律 隧道爆破 隧道爆破
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| GB/T 7714 | 吴国宾 , 陈必港 , 陈治伙 et al. 楔形掏槽爆破槽腔内岩块运动规律研究 [J]. | 现代隧道技术 , 2024 , 61 (6) : 21-28,91 . |
| MLA | 吴国宾 et al. "楔形掏槽爆破槽腔内岩块运动规律研究" . | 现代隧道技术 61 . 6 (2024) : 21-28,91 . |
| APA | 吴国宾 , 陈必港 , 陈治伙 , 廖大刚 , 楼晓明 , 曾华恒 . 楔形掏槽爆破槽腔内岩块运动规律研究 . | 现代隧道技术 , 2024 , 61 (6) , 21-28,91 . |
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Abstract ：
本发明提供了一种确定岩石爆破时临近保护体侧的保护柱厚度的方法，包括如下步骤：步骤(1)：收集爆破岩体和保护对象的工程地质资料；步骤(2)：利用炮孔内炸药爆破冲击压力理论公式计算得到理论值；步骤(3)：确定爆破岩体和保护对象不同区域对应力波传播的衰减指数；步骤(4)：计算岩石爆破炮孔近区裂隙圈范围；步骤(5)：计算确定保护对象内部应力场之间的关系；步骤(6)：确定最大保护柱的厚度；步骤(7)：计算保护对象的破坏损伤情况及爆破岩体的破碎情况；步骤(8)：根据实际要求最终确定保护柱厚度。应用本技术方案可实现针对实际保护对象和具体的工程地质条件计算确定岩石爆破时临近保护体侧的保护柱厚度。
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| GB/T 7714 | 楼晓明 , 曾令峰 , 陈诗伟 et al. 一种确定岩石爆破时临近保护体侧的保护柱厚度的方法 : CN202210442011.X[P]. | 2022-04-25 00:00:00 . |
| MLA | 楼晓明 et al. "一种确定岩石爆破时临近保护体侧的保护柱厚度的方法" : CN202210442011.X. | 2022-04-25 00:00:00 . |
| APA | 楼晓明 , 曾令峰 , 陈诗伟 , 郭文康 , 岳彬 , 卜禄坤 . 一种确定岩石爆破时临近保护体侧的保护柱厚度的方法 : CN202210442011.X. | 2022-04-25 00:00:00 . |
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Abstract ：
The fissures are ubiquitous in deep rock masses, and they are prone to instability and failure under dynamic loads. In order to study the propagation attenuation of dynamic stress waves in rock mass with different number of fractures under confining pressure, nonlinear theoretical analysis, laboratory model test and numerical simulation are used respectively. The theoretical derivation is based on displacement discontinuity method and nonlinear fissure mechanics model named BB model. Using ABAQUS software to establish a numerical model to verify theoretical accuracy, and laboratory model tests were carried out too. The research shows that the stress attenuation coefficient decreases with the increase of the number of fissures. The numerical simulation results and experimental results are basically consistent with the theoretical values, which verifies the rationality of the propagation equation.
Keyword ：
confining pressure confining pressure fissured rock fissured rock nonlinear analysis nonlinear analysis stress wave stress wave
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| GB/T 7714 | Lou, Xiaoming , Sun, Mingwu , Yu, Jin . Stress wave propagation in different number of fissured rock mass based on nonlinear analysis [J]. | INTERNATIONAL JOURNAL OF NONLINEAR SCIENCES AND NUMERICAL SIMULATION , 2021 , 22 (7-8) : 943-954 . |
| MLA | Lou, Xiaoming et al. "Stress wave propagation in different number of fissured rock mass based on nonlinear analysis" . | INTERNATIONAL JOURNAL OF NONLINEAR SCIENCES AND NUMERICAL SIMULATION 22 . 7-8 (2021) : 943-954 . |
| APA | Lou, Xiaoming , Sun, Mingwu , Yu, Jin . Stress wave propagation in different number of fissured rock mass based on nonlinear analysis . | INTERNATIONAL JOURNAL OF NONLINEAR SCIENCES AND NUMERICAL SIMULATION , 2021 , 22 (7-8) , 943-954 . |
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Abstract ：
针对露天矿台阶爆破实验教学中存在的现场实习风险大、师资不足、模型教学失真等问题,福州大学采矿工程专业建立了露天矿台阶爆破虚拟仿真系统。该系统采用第一视角的主场景方式,对露天矿台阶爆破场景进行三维仿真,对爆破流程进行虚拟设计,实现线上线下全过程管理,并设计动态仿真、交互嵌入,为学生带来"身临其境"的体验。该系统拓展了实验教学内容、广度和深度,有效地提高了教学效率和教学效果,加深了学生对露天矿台阶爆破的认识,让学生快速掌握露天矿台阶爆破的教学内容,提高了学生的学习兴趣、创新能力和科研能力。
Keyword ：
台阶爆破 台阶爆破 建设与实践 建设与实践 虚拟仿真 虚拟仿真 露天矿 露天矿
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| GB/T 7714 | 钟祥华 , 于岩 , 楼晓明 et al. 露天矿台阶爆破虚拟仿真系统的建设与实践 [J]. | 实验技术与管理 , 2020 , 37 (07) : 140-144 . |
| MLA | 钟祥华 et al. "露天矿台阶爆破虚拟仿真系统的建设与实践" . | 实验技术与管理 37 . 07 (2020) : 140-144 . |
| APA | 钟祥华 , 于岩 , 楼晓明 , 刘青灵 , 刘文元 . 露天矿台阶爆破虚拟仿真系统的建设与实践 . | 实验技术与管理 , 2020 , 37 (07) , 140-144 . |
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Abstract ：
In this paper, the quantitative evaluation of the explosion effect based on the fuzzy comprehensive evaluation method is proposed to describe the qualitative evaluation results. The selected state characteristic parameters are expressed by two kinds of membership functions, fuzzy normal and triangular distribution membership functions, and preliminary evaluation results are obtained. The validity index of the maximum membership principle is used to assess the accuracy of the evaluation results of two algorithms, and a relevant approaching degree is chosen to optimize the results. The entire evaluation process selects eleven indicators to form an evaluation set, including the boulder yield, root rate, flying distance of flyrock, explosive consumption, postcracking distance, detonator unit consumption, vibration velocity, loose coefficient, cast distance, throw rate, and blasted volume per meter of hole. Part of the indicator parameters are derived from field test monitoring, and another part of the indicator parameters are derived from numerical simulation. The simulation process uses the user-defined material interface function provided by LS-DYNA. And the numerical model of slope blasting is established by embedding the evolution relationship of tensile and compressive damage into the elastoplastic constitutive material. The evaluation method proposed in this paper is used to evaluate the postexplosion effect of Zijin Mountain gold-copper mine slope cast blasting. The results demonstrate that the fuzzy normal distribution membership function can correlate the state characteristic information and evaluation index effectively, and the working condition after explosion can be reflected accurately. Additionally, the influencing factors can be ranked by the importance degrees according to the calculated value of the evaluation index.
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| GB/T 7714 | Zhou, Wenhai , Li, Zhenbao , Wu, Xin et al. A Novel Method to Evaluate the Effect of Slope Blasting under Impact Loading [J]. | SHOCK AND VIBRATION , 2020 , 2020 . |
| MLA | Zhou, Wenhai et al. "A Novel Method to Evaluate the Effect of Slope Blasting under Impact Loading" . | SHOCK AND VIBRATION 2020 (2020) . |
| APA | Zhou, Wenhai , Li, Zhenbao , Wu, Xin , Wang, Shujiang , Lv, Yaru , Lou, Xiaoming et al. A Novel Method to Evaluate the Effect of Slope Blasting under Impact Loading . | SHOCK AND VIBRATION , 2020 , 2020 . |
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Abstract ：
This paper aims at providing a sound theoretical solution to auxiliary central hole and the cutting parameters. For this purpose, the forming mechanism of V-cut cavity for cutting blasting was performed based on the hypothetical rock breaking mechanism of V-cut blasting. A theoretical solution for increasing the critical depth of the auxiliary center cuthole and the criteria for increasing the cuthole diameter of various types of cutholes when the rock attributes, explosive properties, and cuthole dip angle are constant are proposed. (1) If charging length l(e) < 0.75H/sin theta, no auxiliary cuthole is needed. (2) If 0.75H/sin theta < l(e) < 0.75H/sin theta + (2 similar to 4) x 0.1, a central vertical auxiliary hole is needed. (3) If 0.75H/sin theta + (2 similar to 4) x 0.1 < l(e) < 0.75(H/sin theta + H-i/sin theta(i)), a shallow inclined hole is needed. (4) If l(e) > 0.75(H/sin theta + H-i/sin theta(i)), both the central vertical cuthole and the shallow inclined cuthole are needed. Meanwhile, the theoretical solution was verified by numerical modelling with ANSYS/LS-DYNA. Moreover, the field implementation of the V-cut and the auxiliary hole effectively improved the blasting effect in both efficiency and economy.
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| GB/T 7714 | Lou, Xiaoming , Wang, Bao , Wu, En et al. Theoretical and Numerical Research on V-Cut Parameters and Auxiliary Cuthole Criterion in Tunnelling [J]. | ADVANCES IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING , 2020 , 2020 . |
| MLA | Lou, Xiaoming et al. "Theoretical and Numerical Research on V-Cut Parameters and Auxiliary Cuthole Criterion in Tunnelling" . | ADVANCES IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING 2020 (2020) . |
| APA | Lou, Xiaoming , Wang, Bao , Wu, En , Sun, Mingwu , Zhou, Ping , Wang, Zhenchang . Theoretical and Numerical Research on V-Cut Parameters and Auxiliary Cuthole Criterion in Tunnelling . | ADVANCES IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING , 2020 , 2020 . |
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