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爆破
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梁开水

季刊

1001-487X

chinablasting@sina.com

027-87654177

430070

武汉市理工大学马房山校区西院

爆破/Journal BlastingCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    砂质泥岩巷道顶板定向爆破不耦合装药系数优化与应用

    刘少伟隋纪胜贺德印付孟雄...
    67-76,158页
    查看更多>>摘要:聚能爆破技术在沿空留巷工程项目中有着重要的作用,装药结构问题一直是目前讨论的热点及难点.对于目前沿空留巷顶板超前预裂装药长度尚没有明确的指标情况下,以孟津煤矿二2-11031工作面轨道顺槽为研究背景,提出了等长装药顶板预裂技术,为明确最优装药结构,本文通过LS-DYNA数值模拟软件建立了三维定向聚能爆破模型,改变轴向药柱的长度,以裂纹扩展长度和应力衰减速率为分析指标,通过数值模拟可知,轴向不耦合系数在1.25~1.7之间径向切缝距离约为40 cm,轴向切缝距离约为80 cm,相比轴向不耦合系数在2~3之间,切缝距离分别提高了 25%和12.5%;轴向不耦合系数在1.25~3之间,应力衰减速度均小于1,能量利用最为合理;将轴向不耦合系数a=1.25~2的装药结构在孟津煤矿二2-11031工作面轨道顺槽进行顶板定向爆破实验,对预裂爆破后的两炮孔中线进行钻孔窥视,观察到4种爆破方案,两炮孔之间沿切缝方向裂纹均已经完全贯通,裂纹光滑平整,现场应用效果良好,结合经济性、安全性两方面考虑,不耦合系数a=1.7为最优;研究结果表明等长装药结构可以代替传统的三段式装药结构.研究结果可以为今后类似的项目提供参考.

    聚能爆破轴向不耦合装药沿空留巷定向预裂等长装药结构

    周边孔聚能装置间隔装药在光面爆破中的应用研究

    王清标王涛田成林孙永...
    77-84页
    查看更多>>摘要:隧道光面爆破工程的周边孔需要采用间隔装药方式,而大部分间隔装药方式采用"导爆索+雷管"联合起爆技术,此技术具有一定的局限性且经常发生拒爆现象.如何在保证隧道掘进效率的前提下提高光面爆破效果成为目前亟待解决的难题,从现场试验方面开展相关研究,提出"聚能装置+数码电子雷管"新型联合起爆技术,将其应用于高原某隧道,通过与原始的"导爆索+数码电子雷管"联合起爆技术的爆破后效果进行对比分析.实验结果表明:对比原始技术,新技术炸药单耗降低了 0.2 kg/m3,半孔留痕率提高了 5%,平均装药时间由原来的1.3 h降为1.0 h,稳定循环进尺的同时极大降低了耗材费用,提高了隧道光面爆破效果.

    隧道开挖光面爆破间隔装药联合起爆技术聚能装置

    粉砂质页岩隧道周边孔装药结构及装药量对爆破效果影响研究

    张建国杨文拜晓亮赵海钦...
    85-91页
    查看更多>>摘要:光面爆破技术是目前控制隧道超欠挖的主要手段,为进一步探究周边孔装药结构及装药量对爆破效果的影响.以武隆隧道粉砂质页岩段为研究对象,采用现场爆破试验方法,分别进行了周边孔不同装药结构下不同单孔装药量爆破试验.结果表明:周边孔采用导爆索空气间隔装药结构,装药量为0.1+0.075 × 5 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率96%,平均线性超挖为15.3 cm.采用雷管空气间隔装药结构,装药量为0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率可达90%,平均线性超挖18.4 cm.采用连续装药结构进行爆破,装药量为0.3/0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率32%,平均线性超挖量为24 cm.周边孔采用间隔装药结构可以有效提高爆破效果,保证周边孔炮孔残留率在50%以上,减小隧道超挖量;采用导爆索间隔装药爆破效果最佳,周边孔炮孔残留率在90%以上,雷管间隔装药结构爆破效果次之,炮孔残留率在70%以上,连续装药结构爆破效果最差,炮孔残留率50%以下.同时,通过现场试验证明:除采用导爆索空气间隔装药结构外,周边孔也可采用雷管空气间隔装药结构控制隧道超挖.

    山岭隧道粉砂质页岩装药结构装药量爆破效果

    湖山露天铀矿多排孔大区块压渣爆破效果评价

    刘玉龙黄磊谢烽张怀峰...
    92-97页
    查看更多>>摘要:为改善湖山铀矿爆破位移大、矿岩大块率高和前部铲装效率低等问题,湖山铀矿设计并开展了 5个大区块压渣爆破试验,每个区块量为36~53万t,炮孔排数15~21排,自由面预留5~40 m宽的渣体,测定和统计了试验区块爆堆形态、装载效率、爆破块度以及底板标高偏差等指标,并与同期清渣爆破区块进行对比分析.结果表明:在爆炸冲击作用下,爆堆存在前扑及隆起现象,爆堆表面呈高低不等连续分布状态,爆堆不同部位最大增高变化范围为4.06~5.85 m;铲装效率方面,液压铲在压渣爆破区块的平均装载效率为2722 t/h,比同期清渣爆破区块平均值高4.69%;爆破块度方面,压渣爆破区块爆后块度分布优于清渣爆破区块,在控制大块率方面更有优势.此外,压渣爆破在底板标高控制方面有一定优势.该研究首次将压渣爆破技术推广至多排孔大区块(15~21排)爆破中,这既符合大型露天矿山生产的客观需求,也是设备大型化后的必然趋势.可以使得湖山铀矿爆破更为精细化的同时,也可以为国内外类似的矿山爆破提供重要的现场数据.

    爆破工程压渣爆破爆堆形态铲装效率块度分布

    山城地区框剪结构群楼安全高效爆破拆除

    贾永胜刘桂勇黄小武刘伦志...
    98-105页
    查看更多>>摘要:山城地区的房屋大多依山而建,具有地势高低不平、建筑布置错落和周边环境复杂等特点.重庆市某地区有10栋框剪结构违章建筑需要拆除,因施工安全、进度等要求,确定选用单切口定向爆破拆除方式.结合爆破拆除工程实践,根据10栋违建群楼的平面位置、空间分布特点和周边环境,提出了相应的总体爆破方案,优化施工组织,在15 d内分3次安全高效地完成了群楼爆破拆除任务.针对影响楼房倒塌及爆破效果的高陡岩质边坡、山谷和陡坎等环境因素,通过优化爆破切口、预留缓冲层,合理设计爆破孔网参数等技术手段,可靠保证了楼房的定向倒塌.通过合理设计起爆网路的分区和延时,并高效地组织组网连接操作,实现了大规模工业电子雷管同网延时可靠起爆.最终有效控制了楼房的倒塌堆积范围和爆破有害效应,各楼房倒塌解体充分,爆堆集中,周边各类保护对象均安然无恙.工程实践结果表明:工业电子雷管起爆网路可满足多单元、多层次的大规模起爆网路需求,为类似工程提供了重要借鉴.

    爆破拆除框剪结构工业电子雷管爆破效果

    复合结构嵌套建(构)筑物一次性爆破拆除

    周晓光孙向阳周明安谢续文...
    106-111,133页
    查看更多>>摘要:针对43 m高钢结构锅炉框架崁套建筑物的爆破拆除,对2~6号锅炉房5个锅炉框架采取一次性定向爆破的方法拆除,按2~6号锅炉房顺序由北到南逐跨向东倒塌.对钢筋混凝土支撑柱实施钻孔爆破;锅炉框架采用聚能切割器,对钢结构的支撑柱进行切割爆破.2号、3号锅炉第一排支撑柱切口高6 m,设置3个切口;第二排支撑柱切口高为4.0 m,设置3个切口;第三排支撑柱的切口高为3.0 m,设置2个切口.4~6号锅炉支撑框架第一排支撑柱切口 6 m,第二排支撑柱切口 3.5 m.使用SGPQ-15型(180 g/m)切割器切割14 mm厚度以下钢板,SGPQ-19型(280 g/m)切割器切割16 mm和20 mm厚度钢板,总装药量30.288 kg.爆破时,煤斗间、锅炉厂房屋顶、钢结构锅炉框架按设计方向倾覆.起爆瞬间2号锅炉框架下沉,0.25 s后锅炉房5号柱下座,随后按0.25 s的起爆间隔,厂房由北向南逐跨坍塌向东定向倾倒.两个楼梯间在剪力墙的支撑下明显坍塌滞后,在锅炉翻转的冲击下向东倾倒.锅炉房东侧立柱向东侧倾倒过程中,上下爆破切口间立柱被压缩坍塌,立柱距离烟囱16 m,中间楼梯、锅炉及剪力墙上部向前倾倒,主体距离烟囱14 m,塌散物距离烟囱最近6 m.爆破飞石和爆破振动(0.28 cm/s)均未超标,未对周边的建筑物和设施造成任何损坏.

    复合结构嵌套建筑爆破拆除

    小高宽比框架结构爆破拆除数值模拟研究

    高文乐王燕萍李琛豪张建伟...
    112-119页
    查看更多>>摘要:为研究小高宽比框架结构爆破拆除的倒塌过程,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立分离式共节点模型,对其倒塌过程进行数值模拟研究,分析该结构钢筋混凝土柱的受力特点.通过对比实际工程与模拟结果,发现两者在倒塌时间、倒塌历程、爆堆范围等方面高度一致,由此可见数值模拟是可靠的.研究发现:在倒塌过程中,各排立柱达到截面抵抗弯矩后会在梁柱节点处产生塑性铰,上部结构以塑性铰作定轴转动,前倾过程中对后排立柱产生向后的反力,以致产生明显的后坐.倒塌前期钢筋与混凝土单元共同受力,混凝土单元失效后,与其共节点的钢筋单元应力发生突变,随后在拉压状态下不断变换,直至倒塌结束,爆破切口处的钢筋对上部结构的自由落体有一定的阻碍作用.

    楼房爆破拆除小高宽比分离式共节点数值模拟

    复杂环境下含人字形内衬的180 m烟囱爆破拆除

    袁方罗鹏王威陈德志...
    120-126页
    查看更多>>摘要:针对武汉钢铁厂二烧180 m钢筋混凝土烟囱具有内含人字墙、大体积内衬及临近煤气管道的爆破拆除难题,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件论证了"开凿超大拱形导向窗,提高爆破切口"优化方案的可行性.计算结果表明:爆破切口产生后,内衬的垮塌堆积速度明显大于爆破切口的闭合速度.采用一般定向倾倒方案时,烟囱在堆积体的影响下有炸而不倒的风险.而将爆破切口高度提高至5.6 m,同时开凿6.09 m宽、8 m高的超大拱形导向窗的方案能够确保烟囱整体倒塌.此外,为确保拆除爆破良好,提出了采用机械清除爆破切口周边内衬,并在爆破切口及煤气管道表面覆盖由安全网、铁丝网、土工格栅等多种复合材料组成的柔性防护层的辅助措施.实际拆除爆破结果表明:切口起爆后烟囱倒塌过程平稳顺利,数值模拟结果与实际情况较为吻合,且倒塌后烟囱根部筒壁与地面间空隙被堆积物体完全填充,临近煤气管道未出现损害.此外,开凿超大拱形导向窗不仅实现了对砌体堆积的疏导,还能够大大减少装药、防护工作量,该优化方案可为类似烟囱的爆破拆除提供参考.

    钢筋混凝土烟囱定向爆破超大拱形导向窗

    复杂环境下秀江双桥控制爆破拆除

    陈颢谭雪刚黄龙华贺五一...
    127-133页
    查看更多>>摘要:为在复杂环境下对两座200 m钢筋砼桥梁(连续梁老桥与拱形新桥)实施控制爆破,选择双桥桥墩、连续梁腹板及双曲拱桥拱脚为爆破部位,破坏桥梁的主要承重部位.采用深孔桥墩爆破和浅孔主梁爆破相结合的爆破方法,降低施工安全风险并提高施工效率.其中,深孔桥墩爆破采用由桥面向桥墩的大直径垂直炮孔,克服了桥墩圆弧面对最小抵抗线计算的影响,减少了钻孔工作量.设计起爆方式为梁桥同方向逐跨分段延期起爆,即:两桥由南向北同向逐跨起爆,每跨之间等间隔延时,同时两桥之间设计50 ms的延时间隔(新桥的起爆时间比老桥延后50 ms).为减少爆破振动及塌落振动,采用毫秒延时控制爆破,最小抵抗线方向背离较近岸边保护对象.此外,为控制爆破飞石,采用了桥台堆沙袋,爆破体进行钢丝网捆扎并用多层竹笆覆盖的防护措施.起爆后,大桥逐跨坍塌,被爆桥体塌落解体较充分,塌落振动及飞石控制效果良好.

    桥梁拆除控制爆破逐跨起爆安全防护

    水下爆炸冲击下箱型隧道结构破坏试验及数值模拟

    吴拓吴亮张澳周俊汝...
    134-142页
    查看更多>>摘要:针对水下爆炸荷载作用下混凝土隧道结构的动态响应、损伤演化及其破坏问题,本文采取室内模型试验与数值计算相结合的方法,根据东湖水下隧道设计了比尺为40∶1的试件,开展了水下箱型混凝土隧道缩比模型的爆炸试验,通过监测应变信号,比较了不同乳化炸药当量下混凝土隧道试件的动态响应规律,通过测量破坏范围的大小、裂缝扩展的长度,调查了箱型隧道缩比模型试件在水下爆破荷载作用下的破坏形式;采用ANSYS/LSDYNA中S-ALE算法对试验进行了1∶1建模仿真分析,对照试验数据及破坏形态,发现模拟结果与试验结果基本一致,同时对仿真结果进一步分析得到了水下爆炸冲击波的传播完整过程和试件结构的变形规律,通过对测点应变、位移数据的统计分析,揭示了箱型隧道试件在爆炸荷载下的动态响应机理.结果表明:箱型混凝土隧道结构在横向上的应变远大于纵向上应变;隧道破坏位置主要集中在爆源附近区域以及结构转角位置,验证了 S-ALE算法能够较为准确的模拟出水下爆炸下结构的动态响应及损伤演化.

    水下爆炸冲击模型实验S-ALE动态响应损伤破坏