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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.
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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 ：
径向不耦合装药结构广泛应用于实际爆破工程中,为探究径向不耦合装药孔壁冲击压力的变化规律,基于冲击波理论,利用激波管模型对径向不耦合装药条件下孔内波系作用过程进行简化分析。研究了孔内爆炸冲击波在各介质面的冲击压力,获得了径向不耦合装药条件下孔壁初始冲击压力的计算表达式,模拟了径向不耦合装药时冲击波的作用过程。研究结果表明:径向空气层的存在极大削减了爆炸冲击波压力,孔壁峰值压力在不耦合系数1～2时发生指数型衰减,在不耦合系数大于2时,其衰减速度较缓慢。冲击波作用在孔壁处时存在多个波峰,且初始峰值压力最大,后续峰值压力随时间的延长逐渐减小;随着不耦合系数的增大,初始峰值压力逐渐减小且到达峰值压力的出现时间也逐渐延后;不耦合系数越大,多波峰特性越明显,不耦合系数较小时峰值压力较大,会对围岩产生较大的破坏。为减小对围岩的破坏且满足相应的爆破要求,应充分利用不耦合系数较大时的多波峰特性,根据岩石性质选择合理的径向装药系数。
Keyword ：
不耦合系数 不耦合系数 孔壁冲击压力 孔壁冲击压力 径向不耦合装药 径向不耦合装药 数值模拟 数值模拟
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| GB/T 7714 | 楼晓明 , 武硕 , 姚炳金 et al. 径向不耦合装药孔壁冲击压力特性 [J]. | 金属矿山 , 2024 , 9 (04) : 28-36 . |
| MLA | 楼晓明 et al. "径向不耦合装药孔壁冲击压力特性" . | 金属矿山 9 . 04 (2024) : 28-36 . |
| APA | 楼晓明 , 武硕 , 姚炳金 , 解叶龙 , 胡艳 , 陈必港 . 径向不耦合装药孔壁冲击压力特性 . | 金属矿山 , 2024 , 9 (04) , 28-36 . |
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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 ：
To solve the problem of the filling bodies failure on both sides of the room caused by differential blasting of large diameter deep holes in underground mine, the stress field generated by differential blasting should be studied to determine a reasonable edge hole spacing and a delay time between the holes. According to the stress wave propagation and attenuation law, the front and rear detonation hole distance, delay time, and edge hole distance generated by complex stress field were determined. Furthermore, the superposition of the stress wave generated by the two-hole differential blasting in the blasted rock mass and the filling body was analyzed according to the wave theory. The stress field function analytical formula of the two-hole differential blasting was obtained. Meanwhile, the collapse range of the blasted rock mass and the failure range of the filled body under different side hole spacing conditions under the same hole spacing and delay time were determined. The LS-DYNA numerical simulation software established six numerical models, and the stress critical points were selected in the blasted rock mass and filling body for analysis after simulating the initiation of explosives under different schemes. The simulation results show that different edge hole distances had almost no effect on the collapse range of the exposed rock mass when the distance between edge holes was more significant than the range of the crack zone. Appropriately increasing the distance between edge holes can effectively reduce the damage caused by stress waves to the filling body. Finally, the field industrial test of four groups of blasting parameters was carried out, and the optimized blasting parameters were determined as the spacing between the two holes on the same side was 2. 0 m, the delay time between the front and rear initiation holes was 9 ms, and the side hole spacing was 1.8m. © 2024 BLASTING Magazine Editorial Office, Wuhan University of Technology. All rights reserved.
Keyword ：
blasting stress field blasting stress field differential blasting differential blasting edge hole spacing edge hole spacing filling body protection filling body protection stope deep hole blasting stope deep hole blasting
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| GB/T 7714 | Yao, B.-J. , Niu, M.-Y. , Zeng, L.-F. et al. Study on Edge Hole Spacing based on Stress Field of Deep Hole Delay Blasting; [基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究] [J]. | Blasting , 2024 , 41 (3) : 51-59 . |
| MLA | Yao, B.-J. et al. "Study on Edge Hole Spacing based on Stress Field of Deep Hole Delay Blasting; [基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究]" . | Blasting 41 . 3 (2024) : 51-59 . |
| APA | Yao, B.-J. , Niu, M.-Y. , Zeng, L.-F. , Guo, W.-K. , Lin, R.-Z. , Lou, X.-M. . Study on Edge Hole Spacing based on Stress Field of Deep Hole Delay Blasting; [基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究] . | Blasting , 2024 , 41 (3) , 51-59 . |
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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 ：
In deep hole bench blasting in open-pit mines, several issues arise including high consumption of explosives per blast, large bulk and foundation ratio, increased overall cost, inadequate loose blasting pile for shovel loading, and excessive blasting vibrations that affect slope stability. This study focuses on the controlled blasting project of deep-hole benches in Duobaoshan open-pit mine. Theoretical analysis was conducted to establish an analytical formula for the stress field caused by hole-by-hole blasting. The parameters such as hole and row spacings, minimum bottom resistance line, and delay time between holes were determined based on this formula. The LS-DYNA software was utilized to analyze the blasting stress and crushing range under these parameters. Furthermore, six groups of industrial field tests were carried out at Duobaoshan open pit mine using different blasting parameters. These tests aimed to determine the variation patterns of powder factor, fragmentation size, and looseness characteristics among different explosives. The optimized parameters for controlled deep hole bench blasting in Duobaoshan open-pit mine were verified and determined through these experiments. The main research findings are as follows: (1) Under the coupling charge condition of Duobaoshan open-pit blasts and utilizing theoretical derivation and analysis of stress fields from hole-by-hole initiation method, it was found that the influence of stress field distribution is limited to front and rear holes with a delay time between holes set at 17 ms. (2) UAV tilt photography technology along with mobile phone photography can be employed to collect data on detonation piles' characteristics and lumpiness size at blast sites. Analysis based on collected data provides effective insights into looseness levels. (3) For the 178 mm of the hole diameter and 17 ms of the holes' delay time of the deep hole bench blasting in Duobaoshan open-pit mine, the powder factor is 0.60 kg/m3 and the hole row spacing is 7 m × 5 m under the conditions that the blast lumpiness is less than 60 cm and the looseness is greater than 1.45 shovel loading. © 2024 BLASTING Magazine Editorial Office, Wuhan University of Technology. All rights reserved.
Keyword ：
blasting fragmentation blasting fragmentation blasting parameter optimization blasting parameter optimization explosion looseness explosion looseness hole by hole blasting stress field hole by hole blasting stress field hole delay time hole delay time
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| GB/T 7714 | Zhang, Y.-H. , Liu, S.-G. , Lou, X.-M. . Optimization and Application of Blasting Parameters of Deep Hole Bench Blasting in Open Pit Mine; [露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的 优化研究与应用∗] [J]. | Blasting , 2024 , 41 (2) : 104-111and262 . |
| MLA | Zhang, Y.-H. et al. "Optimization and Application of Blasting Parameters of Deep Hole Bench Blasting in Open Pit Mine; [露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的 优化研究与应用∗]" . | Blasting 41 . 2 (2024) : 104-111and262 . |
| APA | Zhang, Y.-H. , Liu, S.-G. , Lou, X.-M. . Optimization and Application of Blasting Parameters of Deep Hole Bench Blasting in Open Pit Mine; [露天矿深孔台阶爆破逐孔起爆参数的 优化研究与应用∗] . | Blasting , 2024 , 41 (2) , 104-111and262 . |
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Abstract ：
在爆破工程中，选择合适的装药结构能够有效提高炸药利用率，从而改善爆破效果。基于RHT(Riedel-Hiermaier-Thomamodel)动态响应力学关系，采用ANSYS/LS-DYNA软件研究了偏心不耦合装药条件下不耦合系数K对岩体爆破荷载的影响，以及爆破过程中岩体的损伤情况。通过建立单孔偏心不耦合爆破模型，分析了不耦合系数K为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和3.5条件下的有效应力、振动速度、爆破地震波能量和损伤状况。同时，研究了不同不耦合系数K条件下爆心距（l）与损伤度（D）、质点振动速度（PPV）与爆心距（l），以及振动速度（v_(pp)）与损伤度（D）之间的关系。结果表明：随着不耦合系数K的增大，耦合侧与不耦合侧有效应力和峰值振动速度、地震波峰值能量略微减小；粉碎区和裂隙区范围逐渐减小，且粉碎区损伤半径较裂隙区减小速率更大。岩体损伤程度和质点振动速度（v_(pp)）均随着爆心距的增大而逐渐减小。质点振动速度越大损伤程度也越大，当v_(pp)=50.4 cm/s时，岩体中的损伤变量达到损伤破坏阈值（D=0.19）；当v_(pp)>140.6 cm/s时，损伤度D>0.80。
Keyword ：
不耦合系数 不耦合系数 岩体损伤 岩体损伤 有效应力 有效应力 爆心距 爆心距 装药结构 装药结构 质点振动速度 质点振动速度
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| GB/T 7714 | 梁瑞 , 曹晓睿 , 周文海 et al. 不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响 [J]. | 黄金科学技术 , 2024 , 32 (02) : 306-317 . |
| MLA | 梁瑞 et al. "不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响" . | 黄金科学技术 32 . 02 (2024) : 306-317 . |
| APA | 梁瑞 , 曹晓睿 , 周文海 , 楼晓明 , 胡才智 , 王树江 . 不耦合装药系数对岩体爆破损伤的影响 . | 黄金科学技术 , 2024 , 32 (02) , 306-317 . |
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Abstract ：
为确定地下垂直长深孔爆破时合理的空气间隔长度，基于爆轰波理论，分析了多段间隔装药爆破条件下孔壁冲击压力随间隔长度变化的内在分布规律函数；依据Mises准则，得出了不同岩性时合理的间隔长度参考值，并通过数值模拟和现场爆破试验进行了验证。结果表明，空气间隔段孔壁冲击压力沿炮孔轴线从两端向中间骤降，但在中点周围略微增大，压力曲线呈两端大、中间小、中点周围略微凸起的“W”形对称分布。
Keyword ：
孔壁冲击压力 孔壁冲击压力 数值模拟 数值模拟 深孔爆破 深孔爆破 空气间隔 空气间隔 轴向不耦合装药 轴向不耦合装药
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| GB/T 7714 | 楼晓明 , 唐志恒 , 牛明远 et al. 深孔轴向多段间隔装药孔壁冲击压力分布 [J]. | 矿冶工程 , 2024 , 44 (01) : 6-11 . |
| MLA | 楼晓明 et al. "深孔轴向多段间隔装药孔壁冲击压力分布" . | 矿冶工程 44 . 01 (2024) : 6-11 . |
| APA | 楼晓明 , 唐志恒 , 牛明远 , 林日宗 , 曾令峰 . 深孔轴向多段间隔装药孔壁冲击压力分布 . | 矿冶工程 , 2024 , 44 (01) , 6-11 . |
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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 ：
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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