《深孔爆破一次成井的力學機理》是依託中南大學，由李啟月擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：深孔爆破一次成井的力學機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李啟月
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
天井掘進廣泛套用於國防和民用工程中。常規的普通法、吊罐法或爬罐法掘進天井，工作環境惡劣、安全性差、成本高、效率低。鑽井法掘進天井，機械龐大、準備期長、設備購置費用高、適用範圍窄。深孔爆破法掘進天井，安全性高，成本為普通法的40%、鑽井法的30%，效率為普通法的141%、鑽井法的128%，一直是研究的熱點和推廣的對象。項目從深孔爆破掘進天井的特點出發，室內試驗、理論分析、數值仿真、現場試驗相結合，克服深孔分段爆破法掘進天井的堵孔、塌孔、反衝井口的難題，探索深孔多分段一次爆破成井的原創模式，進行深孔爆破一次成井的力學機理研究，通過深入研究不同形狀和不同尺寸自由麵條件下的礦岩爆破破碎機理，通過深入揭示爆破岩渣固氣高壓二相流的形成機理及其一維運動規律，通過準確把握爆炸載荷作用下炮孔堵塞物的作用機理及其運動規律，實現成井參數設計的科學化和規範化，為深孔爆破一次成井提供理論指導。
結題摘要
爆破法掘進天井按照爆破方法的不同分為爆破一次成井和分段爆破成井，其中分段爆破是現階段深孔爆破掘進天井的主要模式，但是深孔分段爆破成井所固有的堵孔、塌孔、反衝井口等副作用，一直困擾著深孔爆破法，限制了該方法的推廣，採用深孔多分段一次爆破成井可以有效地解決這些難題。但是深孔多分段一次爆破成井不僅受單分段內掏槽方式、裝藥結構和微差時間的選取的影響，而且還涉及到多分段之間的相互影響與作用問題。項目從深孔爆破掘進天井的特點出發，室內試驗、理論分析、數值模擬、現場試驗相結合，克服深孔分段爆破法掘進天井的堵孔、塌孔、反衝井口的難題，探索了深孔多分段一次爆破成井的原創模式，進行深孔爆破一次成井的力學機理研究，通過深入研究不同形狀和不同尺寸自由麵條件下的礦岩爆破破碎機理，通過深入揭示爆破岩渣固氣高壓二相流的形成機理及其一維運動規律，通過準確把握爆炸載荷作用下炮孔堵塞物的作用機理及其運動規律，實現成井參數設計的科學化和規範化，為深孔爆破一次成井提供理論指導。提出和實施了基於深孔預裂的多孔球狀藥包爆破一次成井技術，通過預裂成形、不等高分層、分層同段起爆、多層上下依序起爆和分層間合理延時爆破等技術措施，解決了多孔球狀藥包成井模式爆破夾制性難題，形成了一整套全新的深孔爆破一次成井工藝和技術；成功完成了5條天井的深孔一次爆破掘進。進行了不同直徑空孔掏槽過程和不同孔距掏槽過程模擬，完成了掏槽型式選擇及其數值模擬，成功完成了24m高天井的深孔一次爆破掘進。項目成果具有創新性，具有國際先進水平，其中一次預裂爆破成形和分層同段起爆技術具有國際領先水平。
