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

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY LUẬT PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ CỦA LƯỢNG NỖ DẠNG PHẲNG

Ngành:

Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt (Mã số: 9 58 02 06)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu hoàn thiện quy luật phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳng" của tác giả Vũ Xuân Bảng, thuộc chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt, được bảo vệ tại Học viện Kỹ thuật Quân sự năm 2023. Đề tài xuất phát từ tính ưu việt của lượng nổ dạng phẳng trong việc tạo sóng nổ phẳng và hiệu quả đập vỡ đất đá tốt hơn, nhưng quy luật phá vỡ của nó chưa được nghiên cứu toàn diện. Mục đích nghiên cứu là khảo sát trường năng lượng nổ, xây dựng chương trình tính toán tác dụng phá hủy, và thiết lập các quy luật thực nghiệm về phá vỡ đất đá của lượng nổ dạng phẳng, so sánh với lượng nổ tập trung và dài, từ đó đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả nổ.

Luận án đã nghiên cứu lý thuyết, xây dựng chương trình tính toán khảo sát trường năng lượng nổ xung quanh lượng nổ dạng phẳng trong môi trường đất đá vô hạn theo lý thuyết thủy động lực học nổ. Đồng thời, thiết lập các quy luật thực nghiệm về sự phụ thuộc của kích thước trung bình cỡ hạt đá sau nổ vào chỉ tiêu thuốc nổ, khoảng cách từ tâm nổ, sự phân bố thành phần cỡ hạt đá và mức độ đập vỡ đất đá của ba dạng lượng nổ (tập trung, dài, dạng phẳng) trong các điều kiện nổ khác nhau (vô hạn, mặt thoáng phụ, hữu hạn). Luận án cũng đánh giá ảnh hưởng của hình dạng lượng nổ và điều kiện mặt thoáng đến mức độ đập vỡ đất đá, nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách giữa các lượng nổ đến vùng phá hủy và phân bố cỡ hạt. Một đóng góp quan trọng là đề xuất phương pháp tính toán kích thước trung bình cỡ hạt dựa trên các hệ số thực nghiệm.

Các kết quả chỉ ra rằng lượng nổ dạng phẳng có hiệu quả tối ưu nhất, đặc biệt trong môi trường bí mặt thoáng như nổ mìn dưới nước hay đào hầm. Luận án góp phần hoàn thiện lý luận về phá hủy đất đá bằng lượng nổ dạng phẳng, làm tài liệu tham khảo cho công tác thiết kế, thi công các công trình quốc phòng, giao thông, thủy lợi, khai thác mỏ. Tuy nhiên, các kết quả hiện tại giới hạn ở loại vật liệu thí nghiệm, cần nghiên cứu thêm với các loại vật liệu và điều kiện nổ đa dạng hơn.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
  • 2. Mục đích nghiên cứu của luận án
  • 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
  • 4. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Luận điểm bảo vệ
  • 6. Các điểm mới của luận án
  • 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
  • 8. Cấu trúc của luận án

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC NỔ MÌN TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ

  • 1.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
    • 1.1.1. Nghiên cứu lý luận chung về tác dụng nổ trong môi trường đất đá
    • 1.1.2. Nghiên cứu xác định các thông số khoan nổ mìn
    • 1.1.3. Nghiên cứu về MĐĐVĐĐ
    • 1.1.4. Nghiên cứu ứng dụng năng lượng nổ để phá vỡ và dịch chuyển định hướng đất đá
  • 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
  • 1.3. Các vấn đề tồn tại khi nghiên cứu về công tác nổ mìn trong môi trường đất đá
  • 1.4. Những vấn đề luận án cần tập trung giải quyết
  • 1.5. Kết luận chương 1

• CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÁC DỤNG CƠ HỌC CỦA NỔ TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ

  • 2.1. Lý thuyết phá vỡ đất đá bằng phương pháp nổ
    • 2.1.1. Định luật bảo toàn năng lượng khi phá vỡ đất đá bằng phương pháp nổ
    • 2.1.2. Phương trình phân bố cỡ hạt đá sau nổ
  • 2.2. Phương pháp xác định trường năng lượng nổ theo quan điểm phát tán năng lượng truyền thống
  • 2.3. Phương pháp xác định trường năng lượng nổ theo lý thuyết thủy động lực học nổ của O.E. Vlaxov
    • 2.3.1. Thế tốc độ của phần tử môi trường
    • 2.3.2. Năng lượng môi trường
    • 2.3.3. Mật độ năng lượng môi trường
  • 2.4. Phân tích mối quan hệ giữa quy luật phân bố năng lượng nổ và quy luật phân bố cỡ hạt đá sau nổ
    • 2.4.1. Phân tích trên cơ sở lý thuyết thủy động lực học nổ của O. E. Vlaxov
    • 2.4.2. Phân tích trên cơ sở lý thuyết đập vỡ đất đá
  • 2.5. Kết luận chương 2

• CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN, KHẢO SÁT TÁC DỤNG PHÁ HỦY CỦA LƯỢNG NỔ DẠNG PHẲNG

  • 3.1. Thiết lập trường năng lượng nổ hệ lượng nổ dài song song trong môi trường đất đá
    • 3.1.1. Thiết lập trường thế tốc độ xung quanh một nhóm lượng nổ dài song song nằm trong một mặt phẳng gây ra
    • 3.1.2. Mật độ năng lượng môi trường của nhóm lượng nổ dài song song
  • 3.2. Xây dựng và ứng dụng chương trình tính trong nghiên cứu khảo sát trường thế tốc độ và trường năng lượng nổ
  • 3.3. Khảo sát một số bài toán
    • 3.3.1. Khảo sát trường thế tốc độ của nhóm lượng nổ dài đặt song song trong cùng một mặt phẳng
    • 3.3.2. Khảo sát trường phân bố năng lượng nổ của các dạng lượng nổ khác nhau
    • 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ khoảng cách tương đối lượng nổ la/d đến vùng phá hủy
  • 3.4. Kết luận chương 3

• CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

  • 4.1. Mô tả phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
  • 4.2. Nội dung và kết quả nghiên cứu thực nghiệm
    • 4.2.1. Thí nghiệm nổ trên mô hình trong môi trường hữu hạn
    • 4.2.2. Thí nghiệm nổ trên mô hình trong môi trường vô hạn
    • 4.2.3. Thí nghiệm nổ trên mô hình trong môi trường có mặt thoáng phụ
  • 4.3. Thiết lập các quy luật thực nghiệm
    • 4.3.1. Quy luật về sự phụ thuộc kích thước trung bình của cỡ hạt đá sau nổ vào chỉ tiêu thuốc nổ
    • 4.3.2. Thiết lập quy luật thực nghiệm về phân bố kích thước cục đá phá ra theo khoảng cách tính từ tâm nổ
    • 4.3.3. Quy luật thực nghiệm về phân bố cỡ hạt sau nổ
    • 4.3.4. Thiết lập qui luật thực nghiệm về sự phụ thuộc của MĐĐVĐĐ vào chỉ tiêu thuốc nổ
  • 4.4. Đánh giá ảnh hưởng của tính chất mặt thoáng đến MĐĐVĐĐ
    • 4.4.1. Ảnh hưởng của tính chất mặt thoáng đến quy luật phân bố cỡ hạt
    • 4.4.2. Ảnh hưởng của tính chất mặt thoáng đến kích thước trung bình cỡ hạt của mẫu thí nghiệm
  • 4.5. Thực nghiệm nổ thực tế tại công trường
    • 4.5.1. Mô tả mô hình thực nghiệm
    • 4.5.2. Kết quả thực nghiệm
      • 4.5.2.1. Kết quả thực nghiệm về ảnh hưởng của khoảng cách giữa các lượng nổ đến kích thước vùng phá hủy và chỉ tiêu thuốc nổ
      • 4.5.2.2. Phân tích kết quả thực nghiệm về ảnh hưởng của khoảng cách giữa các lượng nổ đến quy luật phân bố thành phần cỡ hạt
  • 4.6. Kết luận chương 4

• CHƯƠNG 5. PHÂN TÍCH CÁC QUY LUẬT PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ÁP DỤNG

  • 5.1. Phân tích, so sánh đặc tính tác dụng nổ của lượng nổ tập trung, lượng nổ dài và lượng nổ dạng phẳng
    • 5.1.1. Phân tích, so sánh trường năng lượng nổ của các dạng lượng nổ cơ bản theo lý thuyết thủy động lực học nổ
    • 5.1.2. Thiết lập mối quan hệ giữa kích thước trung bình cỡ hạt và năng lượng của lượng nổ
  • 5.2. Phương pháp xác định hàm dự đoán thành phần kích cỡ hạt sau nổ
  • 5.3. Đề xuất phương pháp tính toán kích thước trung bình cỡ hạt phụ thuộc dạng lượng nổ, chỉ tiêu thuốc nổ, loại môi trường nổ
  • 5.4. Kết luận chương 5

• KẾT LUẬN CHUNG

• KIẾN NGHỊ VỀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN CỦA TÁC GIẢ