Nghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳng

Nghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳngNghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ VŨ XUÂN BẢNG NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY LUẬT PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ CỦA LƯỢNG NỔ DẠNG PHẲNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ VŨ XUÂN BẢNG NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY LUẬT PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ CỦA LƯỢNG NỔ DẠNG PHẲNG Chuyên ngành: Mã số: Kỹ thuật xây dựng cơng trình đặc biệt 58 02 06 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đàm Trọng Thắng PGS.TS Nguyễn Trí Tá HÀ NỘI – NĂM 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Vũ Xuân Bảng LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc PGS.TS Đàm Trọng Thắng PGS.TS Nguyễn Trí Tá tận tình hướng dẫn, giúp đỡ dẫn định hướng khoa học giúp cho tác giả hoàn thành luận án Tác giả chân thành cảm ơn động viên, khuyến khích kiến thức khoa học mà tập thể hướng dẫn chia sẻ cho tác giả thời gian thực luận án, giúp tác giả nâng cao lực phương pháp nghiên cứu khoa học Tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể quan Học viện Kỹ thuật quân sự: Viện Kỹ thuật Cơng trình đặc biệt, đặc biệt Bộ mơn Xây dựng cơng trình quốc phịng Trung tâm nghiên cứu ứng dụng kiểm định chất lượng cơng trình; Phòng Sau đại học; Hệ V; Trung tâm bảo đảm huấn luyện Hòa Lạc giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập, nghiên cứu, thực luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Thủ trưởng đồng nghiệp Viện Kỹ thuật Công binh/Binh chủng Công binh tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập, nghiên cứu Tác giả xin chân thành cảm ơn chuyên gia, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp cung cấp cho tác giả nhiều tài liệu quí hiếm, kiến thức khoa học đại nhiều lời khun bổ ích có giá trị Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn người thân gia đình thơng cảm, động viên chia sẻ khó khăn với tác giả suốt thời gian làm luận án Tác giả Vũ Xuân Bảng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii DANH MỤC CÁC BẢNG xv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC NỔ MÌN TRONG MƠI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ 1.1 Tình hình nghiên cứu nước ngồi .7 1.1.1 Nghiên cứu lý luận chung tác dụng nổ môi trường đất đá 1.1.2 Nghiên cứu xác định thông số khoan nổ mìn 1.1.3 Nghiên cứu MĐĐVĐĐ 10 1.1.4 Nghiên cứu ứng dụng lượng nổ để phá vỡ dịch chuyển định hướng đất đá 12 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 14 1.3 Các vấn đề tồn nghiên cứu công tác nổ mìn mơi trường đất đá… 21 1.4 Những vấn đề luận án cần tập trung giải 21 1.5 Kết luận chương 22 Chương NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÁC DỤNG CƠ HỌC CỦA NỔ TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ 23 2.1 Lý thuyết phá vỡ đất đá phương pháp nổ 23 2.1.1 Định luật bảo toàn lượng phá vỡ đất đá phương pháp nổ.23 2.1.2 Phương trình phân bố cỡ hạt đá sau nổ 24 2.2 Phương pháp xác định trường lượng nổ theo quan điểm phát tán lượng truyền thống 28 2.3 Phương pháp xác định trường lượng nổ theo lý thuyết thủy động lực học nổ O.E Vlaxov .31 2.3.1 Thế tốc độ phần tử môi trường 31 2.3.2 Năng lượng môi trường .33 2.3.3 Mật độ lượng môi trường 33 2.4 Phân tích mối quan hệ quy luật phân bố lượng nổ quy luật phân bố cỡ hạt đá sau nổ 35 2.4.1 Phân tích sở lý thuyết thủy động lực học nổ O E Vlaxov.36 2.4.2 Phân tích sở lý thuyết đập vỡ đất đá 39 2.5 Kết luận chương 40 Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN, KHẢO SÁT TÁC DỤNG PHÁ HỦY CỦA LƯỢNG NỔ DẠNG PHẲNG 41 3.1 Thiết lập trường lượng nổ nhóm lượng nổ dài song song mơi trường đất đá 41 3.1.1 Thiết lập trường tốc độ xung quanh nhóm lượng nổ dài song song nằm mặt phẳng 41 3.1.2 Mật độ lượng môi trường nhóm lượng nổ dài song song 43 3.2 Xây dựng ứng dụng chương trình tính nghiên cứu khảo sát trường tốc độ trường lượng nổ .44 3.2.1 Mơ tả chương trình 44 3.2.2 Nhập xuất liệu 44 3.2.3 Khả chương trình 45 3.3 Khảo sát số toán 45 3.3.1 Khảo sát trường tốc độ nhóm lượng nổ dài đặt song song mặt phẳng .45 3.3.2 Khảo sát trường phân bố lượng nổ dạng lượng nổ khác nhau……… 48 3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ khoảng cách tương đối lượng nổ la/d đến vùng phá hủy 53 3.4 Kết luận Chương .57 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 59 4.1 Mô tả phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 60 4.1.1 Phân tích lựa chọn phương pháp thí nghiệm chung 60 4.1.2 Mơ tả mẫu thí nghiệm vật tư, trang thiết bị thí nghiệm chung .61 4.1.3 Quy trình thí nghiệm 63 4.2 Nội dung kết nghiên cứu thực nghiệm .64 4.2.1 Thí nghiệm nổ mơ hình mơi trường hữu hạn (5 mặt thống) 64 4.2.2 Thí nghiệm nổ mơ hình mơi trường vơ hạn 69 4.2.3 Thí nghiệm nổ mơ hình mơi trường có mặt thống phụ 71 4.3 Thiết lập quy luật thực nghiệm 73 4.3.1 Quy luật phụ thuộc kích thước trung bình cỡ hạt đá sau nổ vào tiêu thuốc nổ 73 4.3.2 Thiết lập quy luật thực nghiệm phân bố kích thước cục đá phá theo khoảng cách tính từ tâm nổ 74 4.3.3 Quy luật thực nghiệm phân bố cỡ hạt sau nổ 81 4.3.4 Thiết lập qui luật thực nghiệm phụ thuộc MĐĐVĐĐ vào tiêu thuốc nổ 89 4 So sánh đánh giá ảnh hưởng tính chất mặt thống đến MĐĐVĐĐ 91 4.4.1 Ảnh hưởng tính chất mặt thống đến quy luật phân bố cỡ hạt 91 4.4.2 Ảnh hưởng tính chất mặt thống đến kích thước trung bình cỡ hạt mẫu thí nghiệm 94 4.5 Thực nghiệm nổ thực tế công trường .96 4.5.1 Mơ tả mơ hình thực nghiệm 97 4.5.2 Quy trình thực nghiệm 98 4.5.3 Phương pháp lấy số liệu .99 4.5.4 Giới thiệu phần mềm Split-Desktop version 4.0 .100 4.5.5 Kết thực nghiệm 100 4.6 Kết luận Chương .108 Chương PHÂN TÍCH CÁC QUY LUẬT PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ÁP DỤNG 110 5.1 Phân tích, so sánh đặc tính tác dụng nổ lượng nổ tập trung, lượng nổ dài lượng nổ dạng phẳng .110 5.1.1 Phân tích, so sánh trường lượng nổ dạng lượng nổ theo lý thuyết thủy động lực học nổ .110 5.1.2 Phân tích kết thí nghiệm .113 5.1.3 Thiết lập mối quan hệ kích thước trung bình cỡ hạt lượng lượng nổ 121 5.2 Phương pháp xác định hàm dự đốn thành phần kích cỡ hạt sau nổ 128 5.2.1 Xác định số thực nghiệm từ kết thí nghiệm 128 5.2.2 Dự đốn thành phần kích cỡ hạt so sánh với kết thực nghiệm.129 5.3 Đề xuất phương pháp tính tốn kích thước trung bình cỡ hạt phụ thuộc vào dạng lượng nổ, tiêu thuốc nổ, loại môi trường nổ .133 5.4 Kết luận Chương .135 KẾT LUẬN CHUNG 137 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 143 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Chữ viết tắt A2T A3T A4T A2D A3D A4D A2P A3P A4P B2T B3T B4T B2D B3D Diễn giải Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ môi trường vô hạn, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ môi trường vô hạn, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường vơ hạn, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ môi trường vô hạn, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ tập trung có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 7,2 g Chữ viết tắt B4D B2P B3P B4P C2T C3T C4T C5T C6T C7T C2D C3D C4D C5D C6D C7D Diễn giải Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dài có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường có mặt thống phụ, sử dụng lượng nổ dạng phẳng có khối lượng 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ tập trung 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ tập trung 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ tập trung 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ tập trung 12 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ tập trung 14,4 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ tập trung 16,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ dài 4,8 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ dài 7,2 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ dài 9,6 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ dài 12 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thống), sử dụng lượng nổ dài 14,4 g Mơ hình mẫu thí nghiệm nổ mơi trường hữu hạn (5 mặt thoáng), sử dụng lượng nổ dài 16,8 g