- 杨鑫;宋渝;周航;冉正熙;蒲传金;任波;何雪清;
围压是影响岩石爆破破碎效果的重要因素之一。采用有限元方法，对不同围压下砂岩进行了单双孔爆破裂纹扩展的数值模拟。单孔爆破的内外部作用模拟结果重现了粉碎区和裂隙区，后者包含径向裂纹和环向裂纹；从裂纹扩展长度和速度可知，裂纹经历了起裂、扩展、止裂、二次起裂和二次止裂等。详细分析了双孔爆破作用下裂纹扩展与贯穿过程，明确了裂纹扩展与应力波相互作用机制，并初步探讨了裂纹贯穿前后裂尖应力场变化。不同围压下双孔爆破模拟结果表明，当P_i=5～10 MPa时，围压并不影响裂纹贯穿，只影响裂纹扩展；而当P_i=20～30 MPa时，围压影响裂纹扩展和贯穿。
2025年06期 v.31;No.148 1-7+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 3358K] [下载次数：346 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 牛杰;和西民;曹少俊;刘雄飞;
泡沫铝内部多孔结构赋予其本身优异的吸能特性，可作为复合面板结构的夹芯吸能层。通过选择不同密度泡沫铝作为夹芯层，复合对位芳纶纤维板作为上下面板，研制一种轻质梯度的高强泡沫铝抗爆防护面板结构，解决了临时防御工事快速抗爆防护问题。研究了在爆距0.8 m和1 kg TNT下匀质(H、M、L型)和梯度(MLL型、MML型、HML型、HMM型)泡沫铝夹芯面板结构的变形失效模式。研究结果表明：匀质泡沫铝呈现“正压溃”变形失效模式，即迎爆面穿孔后，匀质泡沫铝呈现由顶层至底层变形失效模式，而梯度泡沫铝呈现“负压溃”失效模式，即纤维复合面板烧焦破坏后，梯度泡沫铝呈现由L层→H层压溃失效模式。梯度泡沫铝夹芯面板的抗爆性能优于匀质泡沫铝，且在爆距0.8 m和1 kg TNT下尤以HMM型、匀质H型抗爆效果最好。
2025年06期 v.31;No.148 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 邓珂;孟小燕;朱紫琪;杨括宇;田林杰;陈明;卢文波;
针对灌浆岩体的爆破安全施工问题，基于冲击波的传播特性和岩体强度的应变率效应，采用理论分析研究了爆炸冲击波在基岩和水泥结石的胶结面上发生的多重透反射过程。然后，考虑灌浆岩体的赋存环境和临界破坏状态，建立了灌浆岩体的爆破安全速度模型以分析比例距离、龄期、地应力量级和侧压力系数对灌浆岩体的安全影响。结果表明，冲击波在水泥结石与基岩的胶结面上发生的第1次透反射作用对灌浆岩体的安全影响最大。随着比例距离增大，安全速度先保持不变然后迅速下降到某一定值后基本保持不变。在一定范围内，爆破安全速度与地应力量级和灌浆岩体龄期成正比。当竖直向地应力相同，侧压力系数为2、与隧洞轴向夹角为55°时，爆破安全速度最小，说明该部位需要重点支护加固。研究结果有助于软弱破碎岩体的爆破开挖，为爆破方案设计和后期支护加固提供一定的理论指导。
2025年06期 v.31;No.148 17-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K] [下载次数：235 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张恪宁;王长柏;吴捷豪;吴剑扬;杜宇翔;
为研究隧道工程中软硬复合岩样在动载作用下的动力响应特性，利用有限元分析软件LS-DYNA对石灰岩复合岩样进行了霍普金森压杆冲击数值模拟，分析了软硬复合岩样在冲击试验过程中的应力波波形、应力-应变、破坏过程以及能量耗散情况，数值模拟与实际实验具有较好的相似性。模拟结果表明：动载作用下，同一层数复合岩样应力-应变呈现出一定范围内的线性增长，在经过一段较长的应力平缓区间后达到峰值应力。随着冲击气压的增大，各岩样的峰值应力强度均呈现线性增大的趋势，同时复合岩样的破坏程度也随之增大，能量利用率逐渐增加；同一冲击气压下不同层数复合岩样的应力-应变变化规律不明显，峰值应力差异较小。研究成果可为隧道工程矿山法掘进高效安全施工提供理论基础与参考依据。
2025年06期 v.31;No.148 28-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1909K] [下载次数：415 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 程导;路世伟;张茂晨;王思琴;
为研究不同波形对空穴动力响应影响，通过傅里叶级数建立不同种波形的波函数，用波函数展开法并通过无量纲变量波径比η对动应力集中系数(DSCF)、振速系数V_s进行分析，同时验证了该方法的数值稳定性。研究结果表明：波形面积与DSCF、V_s正相关，波径比η会影响DSCF、V_s分布，DSCF随着η的减小，整体分布向左偏移且最大值也减小，波形面积越大降低率越大；V_s在迎爆侧无明显变化，背爆侧逐渐减小。DSCF、V_s最大值会随着η的增大逐渐稳定，其中V_s稳定数值不受波形面积的影响；梯形波和三角波抗振防护重点由迎爆侧转向顶部，正弦波由迎爆侧转向背爆侧，不同波形的减振措施都在迎爆侧。
2025年06期 v.31;No.148 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 桂玮;宗琦;汪海波;高胡林;王梦想;杨星林;吕闹;
立井井筒冻结法施工时常出现过度冻结的现象，井筒内部岩石力学强度的提高，造成爆破后槽腔区域易形成大块、炮孔利用率降低。在槽腔设置一个或若干个空孔可以改善爆炸应力场分布，研究在某过度冻结立井岩石物理力学性能试验的基础上，标定了RHT模型参数，并采用LS-DYNA软件计算分析了不同空孔位置时双阶直眼筒形掏槽爆破的有效应力分布和损伤特征。结果表明：4个空孔均匀布置在相间的装药孔连线中点位置工况为最优方案，其空孔孔壁峰值有效应力最大值超过了150 MPa,是其他工况最大值的2倍左右，切片对应各高度的损伤率是其他工况的1.3倍左右，有效损伤面积也基本占槽腔面积一半以上，其形成的槽腔体积最大，破岩效果最佳。
2025年06期 v.31;No.148 47-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 3507K] [下载次数：577 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 费鸿禄;张鹏飞;
为探究最佳的单排孔间起爆延时时间，从岩石破碎机理出发，基于新临空面的形成推导出最佳延时时间的上、下限，并对А.Н.Ханукаев提出的间隔时间公式进行修正，得出最佳单排孔间延时爆破的计算公式；并基于有限元理论，对单排孔间延时爆破进行数值模拟，得出单排孔间延时8～12 ms起爆，应力波在岩体中传播距离远，破岩充分，峰值应力衰减慢，爆破效果理想。结合巴润矿24 m高台阶进行现场延时爆破试验，结果显示本次试验爆破效果最佳延时时间为10 ms,将现场岩体物理力学参数代入推导公式得出最佳延时时间为10 ms左右，证明理论研究成果可以很好地指导现场试验。
2025年06期 v.31;No.148 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 和江涛;邓运辰;赵铁拴;李新平;唐青山;罗忆;李鹏鑫;刘永亮;王敏;
爆破开挖对围岩的累积损伤效应是深部岩体工程的研究重点。针对双江口水电站大型地下厂房，结合LS-DYNA数值仿真及现场声波测试结果，对高地应力下洞室爆破开挖围岩累积损伤特性进行系统性解析。结果表明：爆破开挖过程中，围岩具有显著的累积损伤效应，损伤程度及损伤深度随爆破次数的增加呈非线性增长特征；在循环爆破荷载的作用下，损伤区逐渐向围岩深部扩展，并呈环向发展趋势，洞室拱肩处累积损伤程度最大，拱腰处损伤深度最大；地应力对围岩爆破损伤效应起到一定的“抑制”作用，且随着地应力增长，抑制作用愈发明显；随侧压力系数增大，围岩累积损伤呈现先减小后增大的趋势，在侧压力系数λ=1.0时，围岩累积损伤程度、损伤深度达到最小值。研究成果为高地应力下水电站地下厂房爆破开挖的稳定性分析及后续的支护设计提供了理论依据。
2025年06期 v.31;No.148 66-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2852K] [下载次数：327 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 叶进;朱宗伟;李衍平;胡宇;胡汪靖;汪艮忠;周珉;高文学;姜磊;
为提高隧道楔形掏槽爆破效果、降低爆破振动强度，基于量纲分析，推导楔形掏槽延时爆破相似准则，浇筑满足IV级围岩静力性、动力性的混凝土模型，并进行不同延时时间下的爆破试验。结果表明：延时时间对爆破效果影响较大，其中当楔形掏槽爆破延时时间从0 ms增加至4 ms时，炮孔利用率逐渐增加，大块率、峰值振速逐渐降低；当延时时间大于4 ms后，炮孔利用率趋于稳定，大块率、峰值振速逐渐增加；延时爆破爆后效果(炮孔利用率、大块率、峰值振速及主频等)均优于常规爆破，验证了楔形掏槽延时爆破技术的有效性和合理性。
2025年06期 v.31;No.148 78-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2333K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 康宏垚;曹东福;崔国杰;孔艳婷;胡宇;刘江超;张小军;
针对目前钻爆法施工中掏槽孔爆破振动大、周边孔爆破效果不佳以及爆破后粉尘浓度较大等问题，对掏槽爆破和光面爆破进行了研究，提出基于楔形掏槽分段延时爆破与水封光面爆破的控制爆破技术。首先，将掏槽起爆方式与电子雷管精确延时的特性相结合，提出了将掏槽孔起爆顺序进行分类、优化的楔形掏槽分段爆破延时技术。然后，将光面爆破技术和水封爆破技术进行融合，提出对周边孔采用水封爆破装药结构，即水封光面爆破。最后，基于楔形掏槽分段延时爆破与水封光面爆破技术，提出了精准控制爆破技术并应用于实践，通过爆破设计、现场监测、爆破效果等表明该技术有效地降低了爆破振动、改善了爆破效果以及降低了爆破后的粉尘浓度，研究内容可为现场爆破降振和降尘施工提供指导。
2025年06期 v.31;No.148 90-95+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 程玉泉;林芳芳;许自栋;程诗棋;
为全面提升大跨径硬岩隧道单次爆破的循环进尺，减少隧道爆破围岩夹制现象，提高工效，对全断面楔形掏槽采用(孔底/孔口)等距扇形布孔爆破技术的设计理念与方法，实践表明，等距扇形布孔掏槽爆破技术可行，延时设计合理，单次爆破的循环进尺较大(3.8 m),隧道爆破围岩夹制少；有效提高硬岩隧道爆破质量和施工效率，有利于提高隧道整体设计施工技术水平。研究成果对于类似工程有借鉴意义。
2025年06期 v.31;No.148 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 钟健民;钟海;叶光祥;王忠盛;张金来;谢火林;赖明照;勒治华;
为解决漂塘钨矿扇形深孔爆破大块率较高的问题，基于结构面调查和岩体声波测试，进行了单孔和多孔同段爆破漏斗试验。根据试验结果，确定了当前矿岩条件下的爆破参数。通过波阻抗、坚固性系数、裂隙性和炸药单耗4个指标评价了岩体的可爆性。根据爆破相似原理、理论计算及现场爆破参数优化试验，得出试验采场扇形深孔爆破最优参数为：排距1.90 m,孔底距2.70 m,孔口距0.5 m,炸药单耗0.23～0.27 kg/m~3。该爆破参数下，采场平均爆破大块率由0.461块/t降至0.402块/t,降幅达17%。试验采场爆破振动监测结果证明，优化后的参数满足安全生产要求。
2025年06期 v.31;No.148 105-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2157K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 李萍丰;谢守冬;鲁军纪;彭啸鹏;
为推进爆破封孔材料高效制备智能充填一体化建设，选用黄泥、尾泥、钻屑3种原材料制备炮泥封孔料浆，通过流动度、流变、泌水试验分别研究了尾泥与黄泥的质量比、钻屑与黄泥的质量比对炮泥封孔料浆流动性能的影响。试验结果表明，用Herschel-Bulkley模型可以表征黄泥、尾泥、钻屑3种原材料制备的炮泥封孔料浆的流变性能。随着尾泥与黄泥的质量比的增加，炮泥封孔料浆的流动度减小，屈服应力增加，剪切增稠的程度降低，泌水率大幅降低。当尾泥与黄泥的质量比不低于1时，在低剪切速率下，尾泥与黄泥的质量比对炮泥封孔料浆微分黏度的影响不大；在高剪切速率下，炮泥封孔料浆的微分黏度随尾泥与黄泥的质量比的增加而减小。随着钻屑与黄泥的质量比的增加，炮泥封孔料浆的流动度增大，屈服应力降低，剪切增稠的程度先增加后降低，微分黏度先降低后增加，泌水率不断增加。相关成果可为矿山配置所需特性的炮泥提供指导。
2025年06期 v.31;No.148 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 伍岳;黄小武;贾永胜;严涛;王洪刚;韩传伟;王璨;
环形嵌入式设置沉井是一种特殊设计的结构，深水海床基槽爆破对边坡的成形精度和基底的平整度要求严苛，爆破所在水域环境复杂，水流湍急、潮差较大，对爆破开挖设计与施工提出了极大的挑战。综合采用留台周边光面爆破、基底消聚能控制爆破、分区多次爆破基槽主体部位的总体方案，钻孔、装药、药包加工、联网起爆等爆破工艺均采用适用深水爆破的特殊工法，实现了西堠门公铁两用大桥4#主塔水下特殊结构基槽的爆破开挖成型。设计主炮孔孔网参数为2.5 m×2.2 m,使用防水性好的水胶炸药进行连续装药，圆环区孔底采用消聚能铁球和粗砂垫层装药结构；设计炸药单耗1.9～2.0 kg/m~3,单孔装药量60～162 kg,采用工业电子雷管逐孔起爆网路。精准控制了基槽边坡的成形效果，最大限度地降低了基底岩体的爆破损伤程度，岩石块度主要分布于0.3～30 cm之间，爆破效果较好，可为类似深水基槽爆破工程提供参考。
2025年06期 v.31;No.148 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 3033K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 贾敏;叶德宏;姜祖勇;李玉清;孟广雄;
水相溶液各组分的准确配制是保证乳化炸药质量的前提和基础，但传统的水相溶液配制需要大量的人工操作，不仅劳动强度大，而且配比不精准，容易导致质量不稳定。为了解决水相溶液配制存在的问题，研究开发了水相溶液自动配置控制系统。系统由数据采集、计算和执行等部分组成，其中数据采集由安装在泵送管路上的质量流量计、温度计、电磁流量计、在线pH值测量计、在线浓度计等完成，并将数据实时传输给系统进行计算。系统根据计算结果，通过水相制备罐上安装的气动阀门和微量组分称重系统，准确控制溶液中水和各微量组分的添加量。运行结果表明，研发的自动配置控制系统具有准确计算、定量添加、自动搅拌、配比验证等功能，实现了自动精确配置水相溶液的研究目标，保证了水相溶液质量的稳定，减少了配置过程中的劳动强度，提升了水相溶液配制的自动化、智能化水平。
2025年06期 v.31;No.148 133-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 2815K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张盛森;李强;陈雷;姜奥;邹利波;张烨炜;
并联式双药室发射装药技术采用高、低发射装药，两发射药室以控压片实现控压和防窜火，通过单独击发高、低发射药室和合并击发两发射药室，实现武器变初速发射功能。为实现双药室之间的压力控制与火药燃气隔离，保障发射过程的安全性与可控性，研究了一种应用于并联式双药室发射装药中的微型防窜火控压片，该控压片采用正拱形等弧面设计，凹面设计有米字型刻槽，使凹面承受压力时，便于破裂而不破碎，且凸面承压阈值大于凹面承压阈值，实现双药室发射装药控压和防窜火功能。通过数值计算的方法对双药室内弹道进行分析，研究控压片凹面承压阈值和爆破口直径对双药室发射武器初速和膛压的影响，结合正拱形控压片结构设计理论，得到控压片凹面承压阈值和爆破口直径等基本参数。采用欧拉-拉格朗日耦合方法(CEL)模拟分析，详细研究了微型防窜火控压片凹、凸两面的承压阈值和剪切破裂状态，验证了微型防窜火控压片凸面卸压能力。通过气体冲击实验得知，控压片破裂状态与模拟仿真情况基本符合，可为多药室发射装药武器和类似高压控压装置提供参考。
2025年06期 v.31;No.148 144-154+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2794K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 周恩;李洪伟;孙翼;梁昊;王家乐;章万龙;杨霖;卢少宝;
针对小断面爆破中工业电子雷管的受冲击拒爆问题，利用水下爆炸方法对延时过程中的工业电子雷管进行冲击实验。以受冲击后工业电子雷管的发火情况判断其发生拒爆的压力；分析储能电容的掉电量和起爆前剩余能量，并通过掉电能量占比对不同储能电容的抗冲击性能进行了对比；根据点火药头的受损情况确定其发生破坏的压力。结果表明：样品1发生拒爆的压力大于158.12 MPa,样品2和样品3发生拒爆的压力为158.12 MPa。储能电容受冲击掉电量与其自身的类型和规格，以及受冲击的强度有关。相同冲击强度下，液态铝电解电容的抗冲击性能最弱。当冲击波峰值压力在69.88～121.53 MPa之间，固态铝电解电容的抗冲击性能优于钽电容；在其他冲击强度下，钽电容的抗冲击性能最强。点火药头在冲击波峰值压力小于222.16 MPa不会发生殉爆；无防护和用硅胶管防护的点火药头发生破坏的压力分别为121.53、158.12 MPa。水下爆炸冲击方法能够定量研究工业电子雷管中储能电容的抗冲击性能和定性分析点火药头发生破坏的压力，有助于抗振型工业电子雷管的设计和元器件的筛选。
2025年06期 v.31;No.148 155-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1703K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ]