理论研究与科学实验

  • 基坑爆破预留层对围护桩的保护作用数值分析

    贾永胜;钟冬望;姚颖康;司剑峰;韩传伟;黄小武;

    基坑爆破开挖工程中爆破开挖部分与围护桩之间通常会预留一定厚度的岩土层,用以保护基坑围护结构的安全,免受爆破产生的巨大能量的损害。为了得到合理的预留层厚度,保证基坑开挖过程的安全,最大限度缩减施工周期,提高经济效益,采用LS-DYNA有限元分析软件,对基坑爆破开挖时对临近钻孔灌注桩的保护效果进行了数值计算分析。分析得出,预留1.5m厚中风化泥岩作为临近钻孔灌注桩的保护层,能显著降低爆炸荷载作用下钻孔灌注桩的压力峰值和最大主应力峰值,保护临近钻孔灌注桩免遭破坏;同时临近钻孔灌注桩的最后一排炮孔孔间采用25ms延时时间,可有效避免应力波峰值的叠加,进一步保护了钻孔灌注桩的安全。此结论可为类似工程提供参考。

    2017年05期 v.23 1-4+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
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  • 爆破地震波穿越边坡软弱夹层时的衰减特征

    孙金山;刘贵应;周晓飞;李正川;易兵;叶迪;

    为防止含软弱夹层的岩质边坡受爆破地震波的影响发生滑动变形而失稳,形成滑坡灾害,研究了地震波穿越软弱夹层时的衰减特征。建立相似实验模型和动力有限元数值模型,对软弱夹层两侧岩体的振动速度、加速度进行了对比。结果表明,地震波穿过软弱夹层后其振动速度和加速度显著减弱,软弱夹层与两侧岩体的波阻抗比值越小,地震波振动速度衰减程度越高,若夹层与两侧岩体的波阻抗之比达到1∶10以上时,振动速度可降低80%以上。地震波穿过顺倾软弱夹层时衰减幅度较反倾夹层略大。由于软弱夹层振动幅值发生突变,软弱夹层内产生了附加剪切作用力,可导致软弱夹层的损伤或破坏。

    2017年05期 v.23 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
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  • 露井联采爆破振动效应的灰色关联度分析

    段宝福;他国山;

    采用灰色关联理论分析了露井联采中地上台阶爆破对地下巷道影响因素的关联程度。选取最大单响药量、炸药单耗、爆源距测点水平距离、爆源距测点垂直距离、总延时时间、段别间最小延时时间和岩体完整性系数为爆破参考因素;爆破振动峰值速度、峰值频率和振动持续时间为系统参考因素。通过对原始数据无量纲化、负相关转化处理,计算出灰色绝对关联度。进行灰色绝对关联度优势分析,得出了台阶爆破对地下巷道影响的准优因素为最大单响药量。研究结果揭示了露天台阶爆破引起的井下巷道水平方向峰值振动速度、峰值频率以及振动持续时间对于所选爆破相关因素之间的关联序。灰色关联分析的具体结果进一步反映出露井联采地上露天台阶爆破对地下巷道振动效应各主要控制因素,分别为最大单响药量、段别间最小延时时间和岩体完整性系数,在今后的露井联采台阶爆破振动效应控制方案设计中可作为主要参考因素。

    2017年05期 v.23 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
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  • 时间步长对爆破模拟结果的影响研究

    毕程程;王志亮;郝士云;石恒;石高扬;李鸿儒;何爱林;

    为提高LS-DYNA软件模拟工程爆破时的精度,从理论上改进了确定极限时间步长Δte的方法,结合已有的数据对本方法的合理性进行了验证,并通过实例探讨了时间步长Δt对爆破模拟结果的影响。研究表明:Δte仅与炸药的爆速、炸药最小单元的最小边长以及计算时间步长比例因子有关,在网格划分时,炸药单元不能取过小或过于狭长;Δt对土体中爆炸空腔半径形成的影响不大,而对压力峰值的影响显著,且具有一定的规律性;随着比例距离Z的增加,压力峰值误差呈现由小到大,再由大到小的趋势。当计算区域范围在Z<0.5m·kg~(-1/3)时,Δt可取为1~3倍Δte;当Z≥0.5m·kg~(-1/3)时,时间步长Δt可适当放宽,取为3~5倍Δte。对于一般的爆破模拟,考虑到经济性,Δt取为1~3倍Δte即可满足大多数工程计算精度的要求。

    2017年05期 v.23 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 主动围压下岩石爆炸动态响应数值模拟

    杨仲豪;杨军;何成龙;

    针对深部岩石在爆破作用下的失效机理和破坏过程,基于ANSYS/LSDYNA软件,在水平方向和竖直方向进行围压约束来模拟岩石受到的地应力作用。选取单向围压、等值双向围压和非等值双向围压对中心孔爆破下岩石动态响应进行研究。将数值模拟结果与模型实验结果对比,分析爆炸应力波的传播过程,并讨论了不同围压约束对爆炸后裂纹扩展的影响。结果表明,初始围压作用对爆炸应力波的传播影响较小;初始围压会抑制爆破裂纹扩张;竖直方向围压主要抑制水平方向裂纹扩张,水平方向围压主要抑制竖直方向裂纹扩张。

    2017年05期 v.23 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 3979K]
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  • 基于数值模拟技术改善异位孔爆破效果研究

    杨平;王雪峰;

    为改善露天矿钻孔偏差情况下的爆破效果,应用异位孔定义,分析异位孔发生原因。在钻孔发生异位时,应用偏移距离δ和偏移角度α对异位孔位置进行描述,通过优化a、c、e'的3个钻孔装药量的方式改善爆破效果。对提出的装药量方案进行数值模拟,将模拟结果与设计孔位模拟结果进行比对,进而确定最优方案。对a、c、e'的3个钻孔装药量、偏移距离与偏移角度进行空间曲面最小二乘法拟合,得出3者间的关系,并通过现场爆破实验对计算结果进行验证。研究结果表明:当异位孔偏移距离为δ、偏移角度为α时,钻孔a装药量qa=72-19.0×δcosα-10.5×δsinα,钻孔c装药量qc=72+14.8×δcosα-9.7×δsinα,钻孔e'装药量qe'=72+4.2×δcosα+20.2×δsinα。

    2017年05期 v.23 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K]
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振动监测

  • 昊达露天煤矿台阶爆破振动影响因素及减振实验

    魏格平;原凯;晏照钦;刘龙;段晓兵;

    为了探索复杂环境下大规模深孔台阶爆破振动的传播规律,以内蒙古昊达煤矿尾流土石方工程的爆破振动测试结果为例,利用灰色关联分析方法选取质点振动速度作为爆破振动灰色关联分析的因变量,选取孔深、单孔装药量、最大一段药量、爆心距以及爆破方向作为自变量确定了各影响因素的顺序,并进行了现场减振实验研究。研究结果表明,影响爆破振动各因素中的重要程度为:最大一段药量>单孔药量>爆心距>爆破方向>孔深;采取逐孔起爆、孔内分段爆破技术严格控制单段最大起爆药量,利用开挖减振沟、预裂缝以及调整爆破起爆方向等措施达到综合减振的效果。

    2017年05期 v.23 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 隧道周边孔爆破振动信号分析

    赵铁军;姜殿科;周明;高蔚;闫鸿浩;

    为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。

    2017年05期 v.23 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
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  • 地铁车站开挖爆破地震波衰减特性监测分析

    任仕国;

    为了控制下穿于建筑密集、交通流量大的重庆市主干道洪湖东路地铁车站,爆破开挖产生的爆破振动对围岩和施工周边环境的影响。对其产生的爆破振动进行了监测,并应用线性回归分析法对围岩质点振动速度峰值进行了统计分析,总结了该围岩中爆破地震波的衰减规律。根据开挖区域允许的爆破振动速度,计算其爆破施工安全许可的单段最大起爆药量为1.8kg,从而为车站开挖爆破设计和施工提供了理论指导。监测结果表明,在车站开挖爆破近区围岩中,垂直方向质点振动速度较大,随着比例距离的增加,垂直方向振动速度与水平方向振动速度趋于接近。

    2017年05期 v.23 44-48+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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  • 85m高的烟囱拆除爆破及其振动测试分析

    李阳;蒲传金;肖定军;李禹锡;李健钰;冯阳阳;

    为了验证爆破方案设计的合理性,介绍了广州油制气厂85m高钢筋混凝土烟囱的定向拆除爆破,同时分析了现场环境和影响倒塌的因素。在实施拆除爆破的设计方案时,沿烟囱倒塌方向前后、侧方及周围厂房布置共计11个测点,对此次拆除爆破进行全程振动监测。通过对实测振动信号和数据分析比较,发现在拆除爆破过程中,距离爆源较近处的爆破振动大于塌落触地振动;塌落触地振动强度不仅与振中距有关,而且测点方位对其也有着重要的影响;通过对测试数据拟合分析,发现减振沟和负高差地形能有效地降低振动强度。该研究为改进和优化拆除爆破方案,利用地形条件选择爆破倾倒方向,降低振动效应对周围环境影响具有一定的参考价值。

    2017年05期 v.23 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K]
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岩土爆破

  • 小间距隧道钻爆施工开挖工序研究

    吴进科;孔恒;傅洪贤;刘琨;刘同良;刘羽;

    采用钻爆法修建小间距隧道时,后行隧道爆破施工将对先行隧道结构产生振动,影响先行隧道的安全性。以北京怀柔区头道穴小间距隧道为工程背景,采用ANSYS软件建立二维数值计算模型,并结合现场监测数据完善计算模型,研究了4种不同施工工序时后行隧道对先行隧道结构产生的振动影响,得出先行隧道迎爆侧边墙受到的振动最大,拱脚处和轮廓线不连续处出现应力集中;因此规定施工中最大段药量不能超过32kg,且先行隧道的下台阶开挖掌子面不宜超越后行隧道上台阶掌子面。若有进度要求,先行隧道宜先开挖左下台阶,以达到保护先行隧道安全的目的。

    2017年05期 v.23 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3163K]
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  • 缅甸七星塘矿山孔底间隔装药技术的实验与应用

    白和强;张昭;

    为了解决缅甸七星塘矿山在开采爆破中含水孔装药施工困难的问题,采取了孔底间隔装药技术。根据孔底间隔装药爆破机理,参考目前已有的研究成果及应用参数,结合本矿山开采爆破的情况,进行现场实验,确定了孔底间隔装药技术的实施原则:控制最大间隔长度和最小药柱高度,获得了最大间隔长度为炮孔孔深的21.7%,药柱高度减少比例最多为30%的数据。采用孔底间隔装药技术解决了缅甸七星塘矿山开采爆破中含水孔装药施工的困难,同时获得了良好的爆破效果及经济效益,为孔底间隔装药技术在其他矿山解决类似问题提供了经验。

    2017年05期 v.23 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 新建隧道爆破对既有隧道影响的数值模拟分析

    邵东辉;费鸿禄;杨朝阳;肖邵清;曲广建;

    以福平铁路隧道爆破开挖工程为例,针对福平铁路施工中新建隧道上跨既有隧道的特殊工况,采用ANSYS有限元软件对爆破方案进行模拟计算,求得最大主应力所在的位置和振动波形。将实际监测结果与模拟结果的振动波形进行对比,并分析振动峰值和频率特征。结果表明,二者的振动峰值近似相等但频率特征有所不同,说明ANSYS数值模拟能找到最危险位置并预测最大振速,可以指导工程实际。

    2017年05期 v.23 67-70+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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  • 露天矿山台阶爆破爆炸水雾降尘实验

    张昭;佟彦军;李泽华;白和强;刘敬智;

    通过露天矿山爆破现场降尘实验,研究了地表水袋爆炸水雾形成过程及布置参数。在总结前人研究的基础上,针对水袋直径、起爆药量、发泡剂浓度进行对比实验,利用高速摄像系统及分析软件分析水雾形成过程,获得了不同水袋直径下爆炸水雾的抛撒半径、最大高度、水平和竖直方向的水雾持续时间和初始速度及其变化规律,得出了对于直径?=300mm的水袋当比药量为q=0.55kg/m~3、发泡剂浓度为E=5kg/m~3时,爆炸水雾降尘效果最佳,对于直径?=200mm的水袋当比药量q=0.83kg/m~3、发泡剂浓度为E=5kg/m~3时爆炸水雾降尘效果最佳。通过实例应用,发现地表水袋爆炸水雾在露天矿山台阶爆破中进行降尘效果明显,为地表水袋布置参数提供参考。

    2017年05期 v.23 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2690K]
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爆破器材与装备

  • 一种高能燃烧破岩药柱的应用

    谢兴华;张小康;王林杰;丁亚明;

    为了研究出一种更适用城市发展需要的非炸药爆破方法,研制一种由多种含硝基的氧化剂、非金属粉末、黏结剂组成的新高能燃烧剂。新高能燃烧剂与电解质溶液、膨胀剂按照一定比例组装成破岩药柱。药柱特殊的成分及装药结构易于填塞,简化了工程步骤。采用特制的点火电极,其峰值电压在10kV以上,点火能量足够,并且点火方式安全。破岩实验说明:药柱具有切割、破碎岩石的能力,抛掷距离不足3m,且具备振动小、弱抛掷、微有毒气体释放的特点;破碎1m~3石块成本要比普通燃烧剂低1元,具有实际应用价值。

    2017年05期 v.23 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 984K]
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  • 防护层对爆炸焊接质量的影响

    刘瑞;段卫东;金宇华;许祖熙;

    为了研究防护层在炸药爆轰过程中对复板表面的保护作用,依据实验数据,分析了复板在焊接完成后的表面平整度、是否发生熔融现象以及金属结合界面的波状纹理的变化情况。防护层隔绝高温的炸药爆轰产物对复板侵蚀,同时在爆轰初始阶段对于应力波透过防护层作用在复板上的应力有明显的增强效应。最终确定在爆炸焊接过程中对复板厚度为0.2cm时,在其表面均匀覆盖一层0.05~0.15cm的黄油可以较好地保护复板不受高温的爆轰产物侵蚀。实验过程中,选取不同种类炸药进行了对比实验,发现粉状硝铵炸药更加容易装药和控制爆轰速度,本实验选用硝铵炸药完成。

    2017年05期 v.23 81-84+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K]
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  • 炸药爆速连续测量的杂波分析及新型探针的研制

    李科斌;李晓杰;闫鸿浩;王小红;易生泰;

    针对商用连续电阻丝探针在实际爆速测量过程中易出现间断、跳跃等波形不连续问题,通过理论推导和数值仿真,分析了产生此类杂波的若干原因:外界电磁波干扰、探针中空气冲击波与金属射流干扰。同时结合分析结果,提出了消除各类干扰因素的方法,即通过元件外壳接地和对整个测试电路进行严格的电磁屏蔽;采用压致导通原理代替原先的高温电离导通,改进探针结构和制作工艺,以消除金属射流与降低前驱空气冲击波的影响,最终构建了抗杂波干扰的新型压导探针连续爆速测试系统,测得了较为光滑的爆速曲线,提高了测试数据的准确性。

    2017年05期 v.23 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K]
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行业发展

  • 我国爆破行业发展面临的问题与思考

    宋锦泉;郑炳旭;

    针对行业发展存在的相关问题与困难,为适应新形势的要求,从国内外经济形势的发展现状出发,阐述了国际经济全球化面临的挑战以及国内经济减速等影响我国爆破行业发展的新形势,对我国爆破行业的发展现状困难与机遇进行了深入分析,特别是对以互联网、大数据和云计算为代表的信息技术以及人工智能的发展对爆破行业即将带来的深刻影响进行了探讨。对当前影响我国爆破行业发展的外部环境、内部机制、监管尺度等相关问题进行了深入思考,提出了调整爆破行业结构、促进企业转型升级、推进企业信息化建设和国际化进程等解决之道,并对主管部门、行业组织如何在推进行业结构调整、企业转型升级中发挥更大作用提出建议。

    2017年05期 v.23 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 105K]
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征订启事

  • 《工程爆破》2018年征订启事

    <正>《工程爆破》(双月刊)是由中国有色金属工业协会主管,中国爆破行业协会主办的国内外公开发行的学术期刊,自1995年创刊至今已发行22卷。已被俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、中国学术期刊(光盘版和网络版)、万方数据—数学化期刊群、超星期刊域出版平台、中文科技期刊数据库(维普)等收录。《工程爆破》致力于报道爆破行业在科研、工程设计、施工管理、安全防护、产品开发及与其相关的理论研

    2017年05期 v.23 43页 [查看摘要][在线阅读][下载 53K]
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简讯

  • 《工程爆破》被俄罗斯《文摘杂志》(AJ)收录

    <正>2017年3月,从国际检索系统咨询部传来消息,经过俄罗斯《文摘杂志》(AbstractsJournal,简写AJ of VINITI)专家组评估,《工程爆破》被纳入VINITI数据库日常收录中,正式成为其收录源期刊。俄罗斯《文摘杂志》(AJ)是国际重要检索工具书,由前苏联全苏科技信息研究所于1952年创办,现由俄罗斯全俄科技信息研究所编辑出版。它曾被称为国际6大著名检索期刊之一,另外包括:美国《科学引文索引》(SCI)、《工程索引》

    2017年05期 v.23 55页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]
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书讯

  • 书讯

    <正>1.《英汉爆破技术词典》汪旭光编著,188元,邮费20元。2.《中国爆破新进展》汪旭光主编,280元,邮费30元。3.《爆炸合成纳米金刚石和岩石安全破碎关键科学与技术》,汪旭光主编,180元,邮费20元。4.《亚太爆破论文集》Ⅳ(英文版)汪旭光主编,150元,邮费20元。5.《爆破作业技能与安全》公安部治安管理局编,70元,邮费5元。6.《爆破设计与施工》、《爆破设计与施工复习指南》汪旭光主编,300元,邮费20元。

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  • 《工程爆破》与中国知网合作出版期刊网络版

    <正>学术期刊出版内容的学术质量、出版水平、传播水平等是期刊发展的重要因素,为了提升本刊和论文各影响力指数,在积极吸取优质稿源的同时,不断改进数字化出版模式,实现与传统出版模式的互补,健全和完善期刊这个传播平台,促进学术成果快速传播。《工程爆破》已与《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司(简称"电子杂志社")合作出版期刊的网络版。该网络版以连续型网络出版物《中国学术期刊(网络版)》(英文简称CAJ-N)为载体,由

    2017年05期 v.23 96页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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  • 《工程爆破》征稿简则

    <正>1办刊宗旨《工程爆破》是中国有色金属工业协会主管、中国爆破行业协会主办的学术期刊。宗旨为:聚焦爆破前沿、报道爆炸热点,培养专业人才、推动技术发展,及时发布创新成果,推动学术交流,促进爆破行业与爆炸领域先进技术和科研成果的推广应用,加强国内外学术交流与技术合作,推进爆破与爆炸事业的繁荣与发展。2栏目本刊以学术性、实践性、创新性为特色,栏目有:理论研究与科学实验、岩土爆破、拆除爆破、水下爆破、特种爆

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