- 李祥龙;袁芝斌;王建国;冷智高;段应明;范天林;
为研究嗣后充填采矿矿柱爆破回采时相邻胶结充填体内能量传递规律及破坏特性,利用霍普金森压杆装置,对矿岩与不同配比充填体组合试件进行单轴冲击实验。实验结果表明:能量传递过程中,大部分能量以反射波形式消散;随着应变率增加,吸能密度增大。同等吸能密度下,应变率■;冲击荷载下矿岩破碎形态呈简单块状。充填体破碎情况为,随应变率增加,呈块状分布减少,呈粉末状增多。当应变率在60 s~(-1)左右时,ZH330较ZH250与ZH180,充填体粉末状明显减少;计算充填体平均粒径与分形维数发现,随应变率增大,平均粒径减小,分形维数增加。实验研究对嗣后充填采矿矿柱回采爆破参数选择及胶结充填体保护具有一定意义。
2021年03期 v.27 1-8+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2415K] [下载次数：426 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 王建国;马军;罗世云;陶子豪;左庭;张智宇;
为掌握大红山铜矿井下在用的胶结充填材料对爆破荷载的响应特征,对质量浓度为72%、水泥含量为180 kg/m~3的胶结充填材料开展了不同加载应变率下的常规单轴冲击试验。试验结果表明:CTB_(180)试件对入射冲击波的透射能力微弱,在较低的冲击应变率作用下即发生破裂;当■_s≥42.3 s~(-1)时,试件韧性增加,试件瞬间被压密,增幅较■_s=30.3 s~(-1)时明显提升,破坏应变量发生了突增;随着■_s的增加,反射能占比先减后增,透射能占比先增后减,但耗散能占比呈递增趋势;破坏形态上,当■_s≤20.7 s~(-1)时,试件仍保持其整体性,但当■_s≥42.3 s~(-1)时,将整体失稳破坏。研究结果可以指导充填材料配比选型以及矿柱回采爆破参数优化。
2021年03期 v.27 9-13+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K] [下载次数：189 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 康建功;孙妙娟;
为考察运用FSI(流固耦合效应)能否考虑包覆泡沫铝对钢梁在爆炸荷载作用下最大动位移的影响及分析包覆泡沫铝衰减爆炸荷载作用下钢梁最大动位移的影响因素,运用理论及数值模拟方法分析了包覆泡沫铝钢梁在爆炸荷载作用下的动态位移变化情况。在验证理论及数值模拟结果可靠的基础上,对比理论结果与数值模拟计算结果的优缺点,并运用数值模拟分析影响包覆泡沫铝衰减钢梁在爆炸荷载作用下动位移的因素。结果表明:FSI可以考虑包覆材料对爆炸冲击波的衰减作用,但不能反映材料本身变化的影响(如材料厚度、屈服强度等);在计算包覆泡沫铝衰减爆炸荷载作用下钢梁最大动位移时,泡沫铝的厚度、屈服强度均具有最优解;增加刚性面板会放大包覆泡沫铝钢梁在爆炸荷载作用下的最大动位移。
2021年03期 v.27 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 付晓强;俞缙;崔秀琴;戴良玉;黄建国;任文斌;
为了准确评估冻结立井爆破对井壁产生的影响,采用井壁预埋法对大药量爆破下井壁的振动响应进行了监测。利用EMD、EEMD和CEEMD典型经验模态算法对井壁信号进行了分析,并结合时频谱对分解和重构效果进行了综合评价。分析结果表明:受测试环境影响,爆破信号中普遍含有噪声等干扰成分。EMD分解存在明显模态混叠和端点效应,EEMD分解虽对模态混叠现象有所改善,但去噪效果仍不理想,CEEMD分解对模态混叠和噪声消除方面均具有很好的处理效果。CEEMD重构信号时频谱能够深刻揭示爆破能量在时频域上的分布且对干扰成分不敏感,适合用于批量信号的预处理过程。分析结果对于爆破能量识别和振动损伤控制具有积极的现实意义。
2021年03期 v.27 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 蒲文龙;刘洋;公文新;刘启进;周静;赵子琪;
针对拆除楼房面临的复杂环境和保护对象,提出了"空中转体与原地坍塌"相结合的定向倾倒新方法,采用"高位切口三段切割"的延时起爆技术,精确控制了楼体的空中转体和倾倒范围。运用"差异爆破切口"和"阻尼式下落"新技术,通过预处理、多层覆盖、铺设土堆、开挖减振沟、地下室吸能缓冲等综合防护措施,有效控制了爆破塌落振动等有害效应,拆除爆破达到了预期效果。
2021年03期 v.27 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 韩亮;刘健修;
胶结充填体的稳定性对于矿山安全生产至关重要。为了研究动载作用下充填体的动力学特性,利用霍普金森压杆(SHPB)对充填体进行单轴冲击试验,研究充填体应力应变曲线、动态抗压强度、动态强度增长因子与平均应变率之间的关系。结果表明,当平均应变率低于60 s~(-1)时,应力应变曲线峰后阶段为"应变回弹"类型;超过80 s~(-1)时,为"峰后塑性"类型;介于二者之间时,为"应力跌落"类型;随着平均应变率的增大,试样动态抗压强度先迅速增大,后趋于稳定,对应的平均应变率临界值为80 s~(-1)。利用Gompertz模型能较好的描述充填体动态抗压强度与平均应变率之间的关系;动态强度增长因子与平均应变率正相关,当平均应变率处于40～130 s~(-1),动态强度增长因子范围在1.5～3之间。
2021年03期 v.27 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 秦越;王磊;苏宏明;陈世官;
为了研究饱和冻结砂岩的本构关系,依托白垩系地层煤矿立井建设中冻结凿井工程,开展室内SHPB冲击试验获取冻结砂岩在不同应变率下的动态应力应变曲线,在分析岩石动力学特性的基础上,建立了基于Weibull统计分布、Drucker-Prager破坏准则及等效应变原理的砂岩强度型动态统计损伤本构关系。结果表明:冻结砂岩动态应力应变曲线分为线弹性、弹塑性及塑形软化3个阶段,动态抗压强度与峰值应变的应变率■强化效应显著;随■的升高,岩石用于内部微缺陷衍生和扩展的能量逐渐变大,参与破坏过程的裂隙增多,宏观上表现出比能量吸收值(SEA)的应变率相关性明显;统计本构关系中,表征岩石初始微缺陷的损伤系数δ能够反映饱和冻结砂岩受冲击时的弹塑性特征,经拟合确定最佳初始损伤系数δ=0.95;理论模型曲线与试验曲线吻合良好,模型能较好地反映冲击载荷下岩石线弹性和弹塑性阶段的强度分布。
2021年03期 v.27 42-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2328K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ]
- 张敏;林玉葵;李晓杰;
为了解决在深水区对厚淤泥层用石渣回填的爆破挤淤工程难题,结合大连北良港西护岸工程,对使用开山石渣回填的爆破挤淤技术开展了研究。在爆破技术上,采取了纵向推进与侧向爆破挤淤相结合的施工工艺,增大爆破挤淤单耗药量,对护岸坡脚进行爆夯加固等一系列技术措施;在爆破施工过程中,每次爆破后对泥下石渣回落情况进行详细探摸,根据石渣回落的实际位置,确定并严格控制回填进尺与药包位置,确保护岸基础泥石置换纵向连续,回填石渣底部完全落在基础持力层上。通过精心设计与施工,取得了较好的经济效益,至今大连北良港西护岸工程验收使用已历时4年,经历了数次强台风的考验,可为类似工程提供参考借鉴。
2021年03期 v.27 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2756K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 李萍丰;张兵兵;谢守冬;
矿山行业数字化转型升级不断加快,台阶爆破作为露天矿山高效开采的重要技术支撑,必须紧跟行业发展趋势。将台阶爆破从发展历程上分为控制爆破、精细爆破、数字爆破及智能爆破,分析了各阶段的实际进展;从爆破全生命周期角度出发,针对爆破设计、钻孔技术、装药施工及爆破效果分析等关键环节进行了整体阐述,认为现阶段台阶爆破碎片化研究较多,未能形成有效的串联系统,建议从一体化技术体系、炸药与岩石自动匹配、数字化智能化转型技术研发等方面,开展科研攻关工作,促进爆破行业的高质量可持续发展。
2021年03期 v.27 59-62+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 104K] [下载次数：804 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 杨玉银;张艳如;杨仕杰;刘志辉;张俊娇;
针对目前隧洞开挖爆破施工中缺少具体、详细的掏槽设计方法的现状,提出了最常用的2种典型掏槽方式,并详细论述了其设计方法。这些掏槽方式及设计方法均在实际施工中得到了推广应用,并且取得了良好的爆破效果。实际应用表明:这些典型掏槽方式及设计方法能有效提高硬质岩石开挖的钻孔利用率,能将钻孔利用率提高到98%～100%,实现掌子面基本无残孔,从而有效提高单循环进尺,加快开挖进度,降低开挖成本。
2021年03期 v.27 63-69+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 郭明福;王海亮;徐品德;李嘉;
为了顺利完成火车站场地平整控制爆破,基于周边环境复杂、岩性以泥质砂砾岩为主,以及台阶高度为10～15 m的情况,采用露天深孔延时爆破技术。前期小范围试爆,优化爆破孔网参数,串联复式网路联线,爆区覆盖炮被沙袋防护,布置4个测振点进行振速监测。结果表明爆破后振速均在2 cm/s以内,结果符合预期,爆破飞石控制在安全区域,未造成周边民房损坏,未发生安全事故,达到了合理控制爆破振动、爆破块度以及飞石范围的目的,可为类似工程提供借鉴。
2021年03期 v.27 70-73+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]
- 赵程鹏;商武锋;许小泉;洪志先;
为保证液态CO_2相变致裂技术在随州绕城南路综合管廊基坑石方开挖中的爆破效果,在进行实际施工生产之前,对73型液态CO_2致裂管单管单孔致裂岩体性能进行了现场试验,在对液态CO_2进行TNT当量计算之后,基于LS-DYNA有限元软件进行了单孔爆破数值模拟和不同孔间距的两孔爆破数值模拟。结果表明:73型液态CO_2致裂管现场试验和数值模拟单孔最大岩体破坏范围分别为1.84 m和1.766 m,试验和模拟结果具有较高的一致性,数值模拟方法预测73型液态CO_2致裂管致裂岩体范围上可靠性良好。73型液态CO_2致裂管台阶爆破最优孔间距为2.0 m,双孔爆破相邻炮孔之间岩体最大损伤范围比单孔爆破岩体损伤范围增加13.25%。73型液态CO_2致裂管的台阶爆破最优孔间距的确定有效保证了基坑台阶开挖的爆破效果,同时具有良好的经济和社会环境效益。
2021年03期 v.27 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3306K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 张仲一;郭子如;周佐玉;王自军;方中华;魏善太;何志伟;刘伟;
为了研究双层爆炸焊接中覆板的最小可焊厚度,分析了爆炸焊接对于炸药布药量的要求,提出了一种利用爆炸焊接的碰撞速度下限与覆板的一维平板运动公式计算爆炸焊接中覆板最小可焊厚度的方法,并采用爆炸焊接中常用的3种炸药,分别对不锈钢-钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢的爆炸焊接最小可焊厚度进行计算,计算得出4种覆板的最小可焊厚度分别在1.5、2.5、2.0、1.5 mm左右。同时指出在进行小厚度覆板的爆炸焊接时,由于密度更低的炸药爆轰压力也更低,可以更好地适用于小厚度覆板的爆炸焊接。
2021年03期 v.27 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 彭小芬;黄寅生;王志强;
为了安全有效地销毁某大型鱼雷,采用爆炸法以乳化炸药、雷管等组成的起爆体作为诱爆装置引爆鱼雷内部装药。指出鱼雷销毁过程的搬、运、销环节中的注意事项,并对爆炸销毁过程的冲击波、地震波以及飞散物的安全距离进行理论计算。结果表明周边500 m范围内作为该鱼雷销毁时的危险区域能够安全可控。采用爆炸法销毁大型废旧鱼雷因其优异的安全性和可靠性,可为此类大型废旧炮弹销毁提供参考。
2021年03期 v.27 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2541K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 陈沛;吴剑锋;蒙云琪;张兆龙;李小贝;何理;
为控制地铁隧道爆破在小净距下对人防洞室的有害振动效应,以武汉市地铁5号线隧道的爆破掘进工程为依托,基于ANSYS-Lsdyna平台,通过建立地铁隧道掏槽孔延时起爆的三维数值模型,研究掏槽炮孔的电子雷管最佳延时设置时间,结合对比分析数值模拟和隧道爆破振动监测数据,采用等效弹性边界的载荷加载的数值模拟方法,能够有效地模拟复杂环境下地铁隧道掏槽爆破振动,能较好地模拟隧道爆破对小净距下人防洞室的振动规律。对掏槽孔而言,隧道不同级掏槽起爆适宜合理时间为10 ms,同一级掏槽起爆合理延时时间为6 ms,合理最大单段药量为0.6 kg。
2021年03期 v.27 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K] [下载次数：264 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 黄志波;吴能森;郑宏利;林从谋;庄铃强;
为了研究不同掏槽方式下的爆破振动能量分布及变化规律,以中俄原油管道二线工程呼玛河隧道穿越中俄原油管道一线隧道的爆破施工为依托,通过监测爆破振动数据,采用小波包等分析技术,分析典型爆破振动信号的频谱特性、能量分布和衰减规律,研究下穿斜交隧道开挖过程爆破振动作用下运营原油管线隧道的动力响应特性。结果表明:中俄原油管道一线隧道受地震波叠加的影响较小,主要受z方向的振动影响;采用直掏比斜掏对中俄原油管道一线隧道的影响更小;z方向的总能量和3个方向的能量之和随距离的衰减规律均可采用指数函数表示。
2021年03期 v.27 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 石怡帆;田惺哲;席韬;段莉莉;
为了使连续敏化器在较低的压降下实现乳化基质与敏化液的混合,以井下乳化炸药混装车的连续敏化器为研究对象,通过正交实验对不同结构的连续敏化器的内部流场进行数值模拟。结果表明连续敏化器的分流口直径对压降影响最明显,汇流口直径对混合效果影响最大,优化后的连续敏化器结构参数为分流口角度30°,分流口直径4 mm,汇流口直径6 mm,分流口数量4个。通过现场实验验证,优化后的连续敏化器满足乳化基质与敏化液的混合要求,相对于现有结构还降低了25%的流体压降。
2021年03期 v.27 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵康;王猛;何志杰;夏治园;马刘博;胡坤伦;
为研究深孔台阶爆破工况下,爆区中远端既有桔瓣式球型储罐振动响应问题,采用ANSYS/LSDYNA建立有限元模型,结合流固耦合算法,分析了不同起爆方式下球罐关键质点动态响应情况,重点研究了罐壁处不同质点的振动峰值速度和罐内储液对峰值速度的影响。结果表明:爆破地震所引起的振动破坏效应主要集中于球罐迎爆面罐壁与支柱连接处,其中罐壁与支柱连接处附近最为剧烈,易突破振速安全阈值,需要重点防护;采用延时起爆,减小药量等合理起爆方案可有效削弱爆破地震效应;适量调整罐内储液高度也可有效提高球罐自身的稳定性,起到有效的防护作用。
2021年03期 v.27 113-118+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 辛文彬;张际敏;林春霞;万串串;崔松;
采空区安全隐患处理问题是空场法开采矿山的共性问题,并且在采空区治理中一般会伴随遗留矿柱的回采。为进一步研究采空区处理与矿柱爆破的彼此协同技术,以某铅锌矿945 m中段以上采空区处理与遗留矿柱回采为例,通过调研矿山开采现状,制定并优选了采空区顶板强制崩落技术方案。爆破实施结果表明:矿柱爆破破顶技术方案整体上是可行的,爆破达到了开"天窗"的效果,消除了采空区顶板垮落的地压风险;破顶区域炮孔堵塞带来的装药长度不足问题,通过调整起爆顺序,即由原来的分段爆破改成集中同段爆破,增大爆轰能量进行解决,最终实现了地表成功破顶。研究中涉及的相关爆破技术可为其他类似开采条件的矿山提供有益参考,丰富了采空区处理与矿柱爆破回采协同技术在类似矿体开采的现实价值。
2021年03期 v.27 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ]