理论研究与科学实验

  • 土介质挡墙对爆炸冲击波衰减规律研究

    荣凯;杨军;陈占扬;

    为了研究土介质对爆炸冲击波的衰减作用,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对含土介质密闭容器内炸药爆炸进行了数值模拟。采用SPH-FEM耦合算法建立不同厚度(15、18、21、24、27、30 cm)、不同距离(10、20、30、40、50、60 cm)工况下的计算模型,对比分析了容器内空气冲击波峰值压力、到达时间及土介质破坏过程等指标。结果表明:挡墙距爆源40 cm,厚度24 cm时,爆炸冲击波峰值压力平均衰减率为72.25%,平均衰减率增量为2.75%;挡墙厚度24 cm,距爆源10 cm时,空气准静态压力衰减率为44.44%。爆炸冲击波能量衰减量随着挡墙厚度的增大而增大,随爆源距的增大而减小。

    2021年06期 v.27;No.124 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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  • 实时高温下与热处理后砂岩动态拉伸特性研究

    王超;尹土兵;

    为了开展实时高温下及加热冷却后岩石动态力学性质的对比研究,利用自行设计的加热装置结合SHPB系统对两种温度状态砂岩的动态拉伸特性进行试验研究,处理温度为常温(25℃)~600℃共7组。结果表明:砂岩的率效应在两种温度状态下都存在,热处理后的砂岩拉伸强度除100℃外都比常温状态小,且随着热处理温度的增大,拉伸强度减小,温度会影响试样的破坏形态。高温下砂岩的拉伸强度除600℃外都比常温状态大,且拉伸强度随着温度的升高先增大后减小,加载率对破坏模式起主导作用。高温下的热膨胀作用会抑制裂纹相互连接,使得岩石结构更加密实,导致砂岩在实时高温下的拉伸强度相比加热冷却后有很大的区别。

    2021年06期 v.27;No.124 9-17+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K]
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  • 基于InSAR技术的城市爆炸地表形变特征研究

    杨云飞;李金平;

    为探索城市爆炸形变特征,通过InSAR技术分别获取了2015年天津港爆炸、2019年响水爆炸和2020年贝鲁特爆炸地表形变场,得到其爆炸形变特征。结果表明:爆炸产生形变场具有明显的不连续性、振荡性,与监测到的天然地震产生的具有连续性特征形变场明显不同。同时基于获取的形变值与空气冲击波超压值构建了除破坏等级在完全破坏范围以外的城市爆炸形变模型。

    2021年06期 v.27;No.124 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K]
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  • 爆破振动对高层框架-剪力墙结构的影响

    李猛;范延静;李彬;潘建荣;王湛;

    为了明确爆破冲击波对高层建筑结构构件及其施工安全性的影响,以广东以色列理工学院二期校区爆破工程为例,基于建筑物地表及典型结构构件监测数据,采用回归分析对高层建筑典型结构构件振动规律进行研究。研究表明:随着距爆源水平距离的增加,垂向、径向和切向振动速度逐渐减小且衰减趋势相似;结构局部振速存在放大效应,在距地高程相同的情况下,随着结构构件与地基的自振频率比值的减小,其振速比逐渐增大;在结构构件与地基的自振频率比值相同的情况下,随距地高程的增加,结构构件与地基的振速比呈线性增长。

    2021年06期 v.27;No.124 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
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  • 改进的局部均值分解法在爆破振动去噪中的应用

    郭航伸;郭连军;杨巍;潘博;徐振洋;

    为了解决爆破振动信号的处理精度极易受到噪声信号的干扰的问题,在局部均值分解法(LMD)和总体平均局部均值分解法(ELMD)的基础上,提出了利用自适应互补集合局部均值分解方法(CELMDAN)分解原始信号,然后采用小波阈值法对获得的乘积函数(PF)分量进行去噪,提高了爆破振动信号去噪的精度。结果表明CELMDAN-WT方法有效地识别破振动信号中的噪声信号,实现了信号与噪声的分离,具有良好的自适应性,在爆破信号去噪中有良好的效果。

    2021年06期 v.27;No.124 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K]
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  • 截顶M型药型罩结构参数对聚能射流的影响

    陈忠辉;杨军;汤宇;翟小鹏;

    为了研究截顶M型药型罩的结构对聚能射流的性能影响,利用ANSYS/LS-DYNA对9组聚能装药结构进行数值模拟分析。通过改变药型罩截顶宽度和V型开口宽度,分析聚能射流的速度、长度以及连续性变化。结果表明,在9组不同的方案中,射流的速度随着药型罩截顶宽度和V型开口宽度的增加呈现先增加后减小的趋势。当截顶宽度为1.2 cm, V型开口宽度为0.4 cm时,射流的形态更好,射流头部速度最大,为6 007 m/s。

    2021年06期 v.27;No.124 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
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岩土爆破

  • 灰岩矿爆破开采岩粉成因及其控制研究

    尹岳降;夏文俊;卢文波;刘建成;陈明;于永军;

    为了控制石灰石生产加工过程中岩粉的产生及分析其成因,利用邦德功指数和研磨性分析了石灰岩的主要特性,结合灰岩粉的主要来源,提出了针对性的岩粉控制措施,并通过灰岩矿爆破试验进行了验证。研究结果表明:石灰石相较于其他岩石更易产生岩粉,其主要来自于爆破形成的粉碎区,机械破碎中的矿石整形,钻孔岩屑及软弱夹层;通过优化爆破破碎过程,采用空气间隔不耦合装药、现场混装装药和合理优化爆破参数等方式,可以控制粉碎区大小,使爆破级配更为均匀,从而减少爆破岩粉。

    2021年06期 v.27;No.124 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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  • 对强岩爆隧道进行分区爆破卸压的设计方法

    康永全;薛里;孙崔源;郭云龙;孟海利;

    为了研究强岩爆隧道爆破卸压方案及参数设计方法,基于深部岩体分区破裂化现象及高围压爆破破碎机理,提出分区爆破逐级释压的应力主动控制技术,通过理论计算得出高地应力条件下破裂区半径的计算公式,根据分区破裂半径的统计规律确定应力释放部位,并形成分区爆破卸压参数的系统化设计方法。数值模拟结果表明:隧道开挖轮廓线的岩爆判别系数均有不同程度的减小,岩爆发生的可能性大大降低,应力集中部位向爆破卸压破碎区转移。基于分区破裂化原理对爆破卸压参数设计的系统研究,对高地应力隧道采用爆破卸压防治岩爆的设计和施工具有一定的借鉴意义。

    2021年06期 v.27;No.124 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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  • 基于ANSYS/LS-DYNA的竖井掏槽延时爆破研究

    郑欣;王伟杰;

    为了探究小间距地下在建构筑物爆破施工对既有地下结构的影响,以米仓山竖井及隧道工程为例,从竖井掏槽孔延时爆破的角度,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,针对既有隧道的降振效果进行了一系列的数值模拟。模拟结果表明:当多个掏槽孔同时起爆时,爆破地震波的传播易受传播介质及传播距离的影响,且爆破地震波具有明显的主振段;延时爆破可实现多个爆破波不同程度的叠加消能情况;当延时时间为2 ms,即为主振周期的一半时,既有隧道降振效果十分显著;延时时间大于主振周期时,降振效果同样明显,但主振区持时也相应拉长,可能会为隧道带来长持时的塑性破坏;此外,竖井掏槽时间的确定应结合结构的破岩效果进行考虑。

    2021年06期 v.27;No.124 59-64+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1802K]
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拆除爆破

  • 风荷载对高耸电塔拆除爆破影响研究及实践

    张西良;崔正荣;仪海豹;刘为洲;杨海涛;

    为安全拆除爆破某百米高混凝土电塔,在电塔倒塌方向偏转角理论推导分析的基础上,研究了风荷载对电塔倒塌方向的影响规律,并组织了拆除爆破施工。研究表明,当预设倒塌方向与风向一致时,对塔体倒塌方向影响最大;随着基本风速的增加,塔体倒塌偏转角逐渐增大,当基本风速在12 m/s以内时,倒塌偏转角可控制在3.2°以内;当基本风速为7.5~8.5 m/s时,应考虑横风向共振效应的影响。通过精心的设计、施工,实际电塔倒塌偏转角度控制在理论分析范围内。该成功案例对类似高耸建筑物爆破拆除具有一定借鉴作用。

    2021年06期 v.27;No.124 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
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  • 高耸桥墩保护性爆破拆除关键技术

    林大能;黎谟炬;王浩;

    为解决高耸钢砼桥墩上部倾斜导致的工程质量不合格问题,采用保护性控制爆破将上部倾斜部分钢砼桥墩予以拆除,同时保留下部未偏斜部分桥墩不受破坏。采用开设组合形状切口,预开定向窗、导向窗;设置组合高差卸荷槽,预伤钢筋弱化抗压抗拉能力为关键措施的控制爆破方案。方案实施取得了十分满意的效果,上部拟拆除部分桥墩顺利倾倒下坠,下部保留部分桥墩完好无损。采用保护性控制爆破技术能高效、安全地解决类似高耸钢砼桥墩(构筑物)部分拆除、部分保留利用的问题,并能取得可观的经济、社会效益。

    2021年06期 v.27;No.124 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K]
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  • 100 m高钢混烟囱小倒塌夹角拆除爆破

    李玉景;赵文;张宝亮;倪吉伦;王付景;

    为解决山东华金热电厂改扩建工程中废弃的100 m高钢混烟囱安全爆破问题,综合考虑四周厂房众多、倒塌区域有限、烟囱底部结构复杂且沿设计倒塌中心线不对称等情况,借用烟囱原有检修门洞设计对称卸荷槽、采用水钻取芯密孔切割工艺精准开设定向窗、电子雷管0 ms延时同段起爆,在倒塌方向铺设多道缓冲堤并覆盖草垫和毛毡布等柔性材料,实现了烟囱的安全倒塌,实际着地中心线同设计的倒塌中心线偏差仅3°左右,达到了预期的爆破效果,可为同类爆破工程提供参考和借鉴。

    2021年06期 v.27;No.124 80-85+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]
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  • 复杂环境61 m高双曲线冷却塔拆除爆破

    刘桂勇;李坤鹏;

    为成功拆除复杂环境下1座61 m高的冷却塔,根据其周边环境及结构特点,采用定向倒塌方案。首先采用机械方法开设定向窗和减荷槽,随后对19对人字柱进行爆破,使用毫秒延时爆破技术,控制单段起爆药量,成功完成拆除爆破。对拆除爆破后冷却塔的倒塌情况进行分析,冷却塔按照设计方向倒塌,解体完全,爆破振动以及触地振动控制在合理范围之内。爆破后周边民房、办公室等设施未损坏,证明本次拆除爆破效果良好,达到了预期效果,可为类似工程提供参考。

    2021年06期 v.27;No.124 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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  • 126 m长水闸和交通桥控制拆除爆破

    徐传忠;孙跃光;张春玉;卢英明;魏冰方;

    徒骇河营子水闸和交通桥需要进行拆除后重建,为确保安全、快速实施拆除,决定采用爆破方式实施。根据待拆除建筑物的结构特点,通过对爆破切口上部的结构分析和重量计算,确定了倒塌方式、爆破切口高度和爆破参数。拆除过程中采用数码电子雷管,通过合理地延时时间设置,以逐跨起爆方式,成功的实施大规模起爆。通过精心的施工,爆破取得了理想效果。该工程的成功爆破,可为具有类似结构的桥梁拆除工程的实践提供参考。

    2021年06期 v.27;No.124 92-95+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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爆破器材与装备

  • 基于TANPyO的PBX炸药爆炸性能研究

    何志伟;孟涛;郭子如;刘锋;汪扬文;李远园;

    为研究高能量密度材料TANPyO基PBX的爆炸性能,基于TANPyO炸药,分别添加黏结剂氟橡胶F_(2311)、丁腈橡胶(NBR)以及氟橡胶F_(2311)与丁腈橡胶(NBR)按比例混合而成的黏结剂,采用溶液-悬浮-蒸馏法制备3种TANPyO基的PBX炸药。通过扫描电镜对样品进行微观表征,测试其爆速和感度,并采用聚能装药形式进行爆炸威力和钢靶射孔穿深试验。试验结果表明,3种TANPyO基PBX样品爆炸性能良好,满足低易损炸药高能钝感要求,爆速约7 200 m/s,穿孔深度达到120 mm以上,具有良好的撞击感度与摩擦感度;尤其以添加F_(2311)+NBR的TANPyO基PBX样品测试效果表现最佳,爆速达到7 186 m/s,穿深达到138 mm,并且其威力侵彻深度和体积分别达到8701炸药的93.4%和70.6%。TANPyO基PBX样品性能指标既满足钝感炸药又符合高能混合炸药,从而说明TANPyO能够成为一种新型高能钝感含能材料。

    2021年06期 v.27;No.124 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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  • 现场混装乳化炸药静态敏化器混合特性研究

    张小勇;薛里;

    为了研究现场混装乳化炸药静态敏化器的混合特性以及安全性,釆用数值模拟和试验相结合的方法,分析了设计的静态敏化器的混合机理、参数变化对混合流场特性的影响规律以及其混合安全性,对比分析了两种混合单元组合方式下乳化基质与敏化剂的混合效果。研究表明:两种不同结构的混合单元能起到让乳化基质与敏化剂初步混合和强化混合的作用;当乳化基质、敏化剂混合流流经静态混合单元时,压力值在乳化基质管路安全泵送的压力范围内,应用安全;在两个缩径混合单元中间加一个网状结构混合单元组成的静态敏化器具有良好的混合敏化效果。

    2021年06期 v.27;No.124 104-109+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K]
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  • 铝粉对化学敏化水胶炸药性能影响的实验研究

    潮捷;黄文尧;吴红波;檀鑫;孙宝亮;黄孟文;章万龙;

    为研究不同形状和含量的铝粉对化学敏化水胶炸药性能的影响,在水胶炸药中分别添加质量分数为1%、2%、3%、4%片状和粒状铝粉。对比分析添加不同的质量分数及不同形状铝粉水胶炸药的爆热、爆速和猛度变化情况。结果表明:随着铝粉质量分数从0%增加到4%,炸药的爆热增加,爆速和猛度下降。当炸药中分别添加质量分数为4%的片状铝粉和粒状铝粉的水胶炸药比不含铝粉的水胶炸药,其爆热分别提高了17.99%、16.54%,爆速分别降低了15.12%、13.27%,猛度分别下降了18.18%、16.78%。

    2021年06期 v.27;No.124 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1595K]
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爆破监测与安全

  • 爆破振动对新浇筑混凝土强度的影响

    万嘉辉;赵凯;吴建国;史涛宁;马宏昊;刘凯;姚象洋;

    为了分析爆破振动对新浇混凝土的影响,分别在混凝土模型浇筑后3、5、7、9、11 h进行爆破振动,通过声速仪对爆破前后混凝土的声速变化进行测量记录,同时在混凝土表面不同位置安装振动传感器用于测量振动幅值。结果表明:在爆源参数保持不变情况下,同一测点上的振动峰值随着凝固时间增加逐渐变大,说明混凝土在强度增长初期对爆破振动响应比较弱,随着水化反应进行,混凝土强度逐渐增长,其对爆破振动响应逐渐增强。另外,对于新浇筑混凝土,其内部有大量未水化水泥,即使在爆破振动作用下造成轻微的损伤,也能够完全愈合,而不影响后期强度,甚至强度因振捣作用有所提高,但也容易出现骨料下沉,导致底部强度高于上部。上述结果可为新浇混凝土在爆破振动下的安全标准提供参考。

    2021年06期 v.27;No.124 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1545K]
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  • 多排减振孔对台阶爆破地震波减振作用的研究

    张超逸;武飞;丁言鑫;周岳;刘云;

    为研究多排减振孔的减振机理,基于单一减振孔对应力波传播产生的干扰作用,将多排减振孔视为应力连续位移不连续结构面模型。以P波为主要研究对象,根据P波经过多排减振孔后的衰减公式,对影响透射波强度的因素进行分析。通过ANSYS/LS-DYNA对P波在有无减振带的条件下的传播情况进行数值模拟,对比分析两组数值模拟中P波的传播过程以及波阵面情况。研究结果表明:在入射波与岩石介质条件相同的情况下,多排减振孔的减振率随应力波入射角度减小而减小;虽然应力波经过多排减振孔后会产生减振效果,但随着应力波传播距离增加,应力波恢复稳定传播,此时减振孔丧失减振作用。

    2021年06期 v.27;No.124 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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征稿简则

  • 《工程爆破》征稿简则

    <正>一、期刊简介《工程爆破》(ISSN 1006-7051;CN 11-3675/TD)(双月刊)1995年创刊,由汪旭光院士担任总编辑和编委会主任委员,由谢先启院士、杨仁树和卢文波教授担任编委会副主任委员,由中国爆破行业协会主办、中国有色金属工业协会主管,是面向国内外公开发行的科技期刊。办刊宗旨:聚焦爆破领域前沿、报道爆炸研究热点,及时发布创新成果,以推动学术交流,培养优秀人才,促进爆破行业与爆炸领域的先进技术和科研成果的推广应用,同时构建交流平台,加强国内外学术交流与技术合作,推进我国爆破与爆炸事业的繁荣与发展。主要栏目:理论研究与科学实验、岩土爆破、拆除爆破、爆破监测与安全、爆破器材与装备、水下爆破、特种爆破、科技简讯等。

    2021年06期 v.27;No.124 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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增刊启事

  • 《工程爆破》2022年增刊征稿启事

    <正>根据国家期刊出版管理相关规定,为了满足我国爆破行业科研人员、工程技术人员及管理人员发表相关研究成果的需求,同时为进一步发挥《工程爆破》期刊在我国爆破行业的学术引领作用,《工程爆破》将出版2022年度增刊(刊号:ISNN1006-7051;CN11-3675/TD)。现将有关事项通知如下:来稿须知:1)请勿一稿多投,稿件须符合《中华人民共和国著作权法》相关规定;来稿须不涉及国家机密及所在单位机密,符合相关法律规定。2)来稿须以学术性、实用性为特色,具有创新性、科学性和准确性。3)正文内容须按照综述类、研究类、工程类、管理类的行文结构进行撰写,行文结构主要包括背景、方法、结果、讨论、应用、结论等。论述应逻辑严密、数据可靠、行文流畅;论文不超过5000字。

    2021年06期 v.27;No.124 127页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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