水下钻孔爆破数值仿真研究

【摘要】水下钻孔爆破是工程爆破的重要组成部分。与传统陆地爆破相比，水下爆破施工难度大，技术要求高，研究和应用都相对滞后。目前，水下爆破的施工方案以及各项爆破参数的确立大多是凭借技术人员过去的施工经验，通过大量的试爆作业或工程类比而得到的。这种做法，对于工程实践而言，不仅造成炸药的浪费、影响爆破的效果，而且很容易由于孔网参数的选取不当而无法达到预期效果甚至发生事故。随着计算机技术的不断发展，运用数值仿真技术来研究水下爆破可以大量减少试验工作量，得到预期分析数据，进而对工程实践起到良好的指导作用。本文在借鉴大量爆破理论和实践经验的基础之上，结合数值仿真程序ANSYS/LS-DYNA，模拟特定条件下水下钻孔爆破产生的冲击波传播过程,得到了冲击波的波形曲线、压力数据和地震动水压力等数据，并对取得的数据运用Cole经验公式进行拟合模拟并进行数值运算，最终得出了在特定的水参数、炸药参数、岩石参数的情况下，水下钻孔爆破过程中冲击波传播的规律。在此基础上，进一步研究了不同起爆方式、堵塞长度、炸药对水下钻孔爆破效果及爆破产生的冲击波各参数所造成的影响。为验证数值仿真的可靠性，将数值仿真结论与工程实践进行对比。把数值模拟结果与长江太子矶航道炸礁工程实例数据结果相比较，得出了数值模拟与实测结果在数量级上基本一致的结果，验证了相关经验公式的适用范围，证明了数值仿真结果的合理性和可信性。
【作者】王宏；
【导师】陈国光；
【作者基本信息】中北大学，弹箭飞行与控制工程，2014，硕士
【关键词】水下爆破；冲击波；数值分析；ANSYS/LS-DYNA；

【参考文献】
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