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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
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    深部破碎软岩巷道超前控顶加固及控制爆破技术

    汪禹张西良李龙福殷登才...
    75-84页
    查看更多>>摘要:随着矿山开采深度逐渐增加,深部破碎围岩工程地质条件转为复杂多变,极大程度上影响巷道等工程施工过程及后续使用安全;为确保深部破碎软岩巷道施工过程中安全及质量,提出了软岩巷道超前控顶加固及控制爆破技术.针对钟九铁矿-550 m水平6号交岔点岩体裂隙极为发育、稳定性差等特点,拟采用超前控顶措施加固顶板围岩,提高深部破碎软岩巷道的承载力.为便于6号交岔点掘进施工,沿6号交岔点东北侧方向划分17个掘进区,并采用"四步"台阶法分段施工.针对同段起爆数码电子雷管,起爆器系统可随机设置单发雷管起爆间隔时间为3~5 ms,实现同段炮孔单孔单响,降低爆破振动对6号交岔点影响.根据不同掘进区总体岩性情况,优化支护方式(管棚支护、W型钢带及锚索支护等联合支护方式等),确保6号交岔点后续使用期安全.试验结果表明:采用超前控顶加固、控制分区爆破技术,降低破碎软岩巷道顶板偏帮、下沉,保证6号交岔点断面成型效果,削减其支护、后期维护等综合成本达8.7%,该技术可为类似巷道施工提供一定指导建议.

    破碎软岩台阶法施工支护方式数码电子雷管

    深埋岩溶隧道爆破开挖对围岩损伤及渗流特性的影响

    罗忆邓运辰林城余亚桥...
    85-94页
    查看更多>>摘要:深埋岩溶隧道开挖会造成围岩特殊的损伤破坏形式,并且损伤区也会影响围岩渗流场及隧道边界的涌水状况,对深埋岩溶隧道爆破开挖作用下围岩的损伤及渗流特性有重要的研究意义.为了研究爆破开挖对深埋岩溶隧道围岩损伤及渗流的影响规律,基于COMSOL Multiphysics软件建立数值模型并嵌入应力-渗流-损伤耦合方程式进行计算,采用解析法计算了简化条件下岩溶隧道开挖时围岩的应力分布,并与数值计算结果进行比较.结果表明:解析法与数值法计算的围岩应力分布有一致性,爆炸荷载使靠近溶洞侧隧道肩部及脚部区域会产生较大的拉应力;爆破后会在隔水岩柱形成"齿"状损伤区,同时引起肩部及脚部区域流速的增加,其可作为判断溶洞方位的参考依据;溶洞净距减小、洞径及水压增加会引起"齿"延伸倾角及最大涌水位置变化、隧道边界涌水量的增加,可根据"齿"延伸方向判断损伤区检测的合理方位,根据最大涌水位置变化、隧道边界涌水量的变化,合理调整涌水防治措施强度及重点防治部位.研究成果可为溶洞位置判定、隧道损伤区检测以及边界涌水防治措施提供参考.

    深埋隧道溶洞隔水岩柱损伤边界渗流

    《爆破》论文网络首发及著作权使用声明

    94页

    大断面隧道"楔形掏槽+高能孔"布设方法研究

    漆涛陶铁军田兴朝谢财进...
    95-103,120页
    查看更多>>摘要:在大断面隧道爆破中,由于掏槽孔的位置布置不合理,导致掌子面中间岩体时常出现"鼓肚"现象.为解决大断面隧道爆破"鼓肚"现象,提出了一种"楔形掏槽+高能孔"的炮孔布设新方法.以云南省鲁巧高速共和村隧道为工程背景,采用有限元软件LS-DYNA建立"楔形掏槽+高能孔"的数值模型,研究了炮孔底部有效应力和岩体动态损伤,并与现场隧道掏槽爆破方案进行对比,同时结合现场爆破试验对所提新方法进行验证.研究结果表明:现场实验验证了"楔形掏槽+高能孔"炮孔布设方法可有效消除"鼓肚"现象,减少掏槽孔和数码电子雷管数量,确定了该方法的合理性以及适用性;主掏槽孔底部测点1、2和3产生的应力值较小,当高能孔爆炸后,应力急剧上升至454.9 MPa,可对主掏槽孔爆破后遗留的中间保留岩体进行有效破除;采用改进后的爆破方法,掘进效率提升16.9%,炮孔平均利用率达到91.5%,炸药单耗降低19.7%.提出的大断面隧道"楔形掏槽+高能孔"布设方法在保障施工安全的同时,达到了降低成本提高施工效率的效果,为大断面隧道爆破方案优化设计提供借鉴.

    大断面隧道爆破楔形掏槽高能孔"鼓肚"现象

    基于爆破位移监测的矿石损失及贫化控制研究

    谢烽黄磊张书鹏刘玉龙...
    104-110页
    查看更多>>摘要:为了降低矿石的损失和贫化,湖山矿引入了爆破运动检测系统(BMM),并在炮孔直径为177 mm,台阶高度为7.5 m的3个生产区块中进行了试验.现场试验时,在各试验区块分别布置6、8、5个监测孔,并在各监测孔分别放置2个位移监测球,埋置深度为3.5 m、9 m,来记录爆破后岩体的垂直和水平移动.试验结果显示:爆破导致矿石的移动可以被BMM系统检测到,三个试验区块上部矿体的平均水平位移分别为6.55 m、6.97 m和9.24 m;下部矿体的平均水平位移分别为3.2 m、3.9 m和4.0 m;上部矿体平均垂直位移分别为4.1 m、2.0 m和3.2 m;底部矿体平均垂直位移分别为0.72 m、0.98 m、0.84 m.爆破时矿体总是倾向于向阻力最小的方向移动.无论是水平位移还是垂直位移,上部矿体的位移总是大于下部矿体;除水平位移导致的矿岩边界变化外,垂直位移对矿石的损失和贫化也有很大影响,底部矿体也可能移动至中部或上部,反之亦然.露天矿山爆区往往由多种岩石构成,根据地质信息完成爆破设计后,爆后矿体的水平位移和垂直位移均是导致矿石品位降低的主要原因.采用BMM系统监测得到的爆后矿岩边界指导挖运作业后,矿石平均贫化率降低了 1.2%,平均损失率降低了 1.5%,在湖山铀矿全寿期内可以累积创造超过1000万人民币的经济效益.该技术可准确界定爆后矿岩边界,根据准确的爆后矿岩体边界指导挖运作业是降低露天矿山矿石贫化率、损失率、减少矿石品位分类错误的重要技术手段,是准确控制矿石品位以实现资源回收和经济效益双重目标的技术保障,在提高湖山矿爆破精细化水平的同时,也可为国内外同类矿山爆破提供参考.

    爆炸力学矿岩移动矿石损失矿石贫化爆破移动监测

    极小净距隧道先行洞振动响应特性及衰减规律研究

    彭悦森钟冬望王朝振白文良...
    111-120页
    查看更多>>摘要:隧道是铁路等交通设施的重要组成部分,研究隧道爆破开挖过程中的振动响应和衰减规律对隧道建设具有重要意义.以渝昆高铁线路建设为背景,研究了高铁隧道爆破开挖时面临极小净距问题的爆破方案,提出了将掘进断面分为左右两侧交替爆破的开挖方式,并对双线隧道进行了爆破振动速度监测.对先行洞振动速度分析表明:隧道内最大振动速度主要由掏槽孔及拱顶辅助孔爆破产生,并且径向振动速度最大;横断面上,迎爆侧边墙拱腰振速为拱脚振速的1.3倍至2倍,且由掏槽孔起爆引起的该振速倍率相对较小;纵断面上,掌子面前方各测点振动速度大于后方相对位置处振速,而后方振速衰减速率相对更高.研究结果已成功应用于现场工程实际,相关隧道小净距段已安全贯通,可对类似极小净距隧道工程提供一定的借鉴参考意义.

    极小净距隧道先行洞爆破响应振速监测振动规律

    RC框架楼房中心立柱爆破失效条件下结构动力响应特性分析

    姚颖康章强侯永恒贾永胜...
    121-129页
    查看更多>>摘要:为研究RC框架楼房局部立柱爆破失效后结构的抗连续倒塌性能和动力响应特性,依托一栋8层框架结构楼房爆破拆除工程,通过中心立柱现场爆破试验,对立柱邻近梁柱子结构的变形与应力调整过程进行了实时观测.采用PKPM建立实际工程对应的建筑模型,并基于拆除构件法,应用SAP 2000中非线性动力分析方法计算中心立柱失效下剩余结构的动力响应特性以及抗连续倒塌能力.结果表明:中心立柱爆破失效后,采用应变-弯矩理论公式得出的应变理论值约为260 με、动应变现场实测值约为377 με、数值模拟值约为238 με,三种方法得出的动应变结果较为接近;失效点竖向位移计算值3.2 mm,与现场实测位移2.67 mm接近,其导致的塑性转角计算值为0.051 °,与现场实测值0.05°接近;中心立柱爆破失效瞬间,剩余结构经历了明显的动力冲击,其正负向加速度值大致相同,最大加速度达到3.5 m/s2;中心立柱失效后,剩余结构产生荷载重分布,原本由中心立柱承担的竖向荷载被周边柱所分担,导致上方梁体出现显著的悬链线效应.本论文的研究成果有助于框架结构楼房在意外爆炸情况下的易损性评估与抗连续倒塌性能分析,同时也可为拆除爆破中的试爆立柱选择提供参考.

    框架结构抗连续倒塌立柱失效非线性分析动力响应特性

    切口高度与延期时差综合影响下框架-剪力墙结构爆破拆除效果研究

    高文乐孙鸿寇玉明闫桐庆...
    130-138,211页
    查看更多>>摘要:为了控制框架-剪力墙结构在爆破拆除后的爆堆高度和后坐距离,以青岛某框架-剪力墙结构居民楼爆破拆除工程为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA软件,对倒塌角度和跨间延期时差正交组合的不同爆破方案进行模拟分析.首先,建立了原方案有限元模型,通过对比实际与模拟结果,验证了模型合理性;其次,仅改变模型的跨间延期时差与切口高度,讨论了结构后坐距离、爆堆高度分别随着二者变化而变化的趋势;然后,基于多方案数值模拟结果,分别提出了后坐距离、爆堆高度二者与切口高度和跨间延期时差相互关系的半定量公式,从而分别确定了结构后坐距离、爆堆高度最小情况下的跨间延期时差和切口高度;最后,分析了框架-剪力墙结构拆除爆破时合理的跨间延期时差以及爆破切口高度的范围.研究结果表明:在相同的切口高度下,各模型后坐距离大都随爆破区段跨间延期时差的延长先减小后增大,在相同跨间延期时差下,爆破切口高度越大,后坐距离就越大,同时,爆堆高度大致都随延期时差的延长而降低.对于此类框架-剪力墙结构,合适的跨间延期时差在270-420 ms之间.大爆破切口可以降低爆堆高度,而小爆破切口又能够有效控制后坐,对确定框架-剪力墙结构爆破拆除的切口高度和跨间延期时差具有一定的指导意义.

    爆破工程拆除爆破框架剪力墙结构数值模拟

    多体-离散体动力观及拆除楼房结构的切口匹配

    魏晓林李萍丰刘翼
    139-148页
    查看更多>>摘要:中国拆除钢筋混凝土结构的多体—离散体动力分析是建立在多体动力方程(符号、函数)和变质量塌落动力方程基础之上,并求得方程包括解析解的全面解.应用近景摄影测量和实例的动力方程反演,获得了破损钢筋混凝土材料的塑性动力参数和结构拆除参数.利用动力方程解及其导出量的相似准则,组建了各类结构不同倒塌方式的切口相似准则公式,即楼房翻倒的单切口相似准则曲线拟合式(5)和它的另一式(6)及切口经验式(7),跨间下塌框架切口相似准则实例修正线C4,单切口有后坐楼房翻倒的相似准则曲线拟合式(8),高楼原地层间连续冲击塌落相似准则式(9),高楼多切口原地冲击塌落切口经验式(10),和楼房双切口同向翻倒相似准则曲线,及其它切口-楼房结构倒塌的相似准则曲线族等.类比国内46个拆除实例,从其切口相似准则曲线和实例图中,提出了我国楼房结构-倒塌方式-切口特性的拆除匹配表的楼房倒塌的判断规则,和楼房结构和切口的[λ(λ1,λp),ηh(ηr)]坐标点在其相似准则曲线上方附近时,确定楼房倒塌的判断规则.可简便地确定各类楼房结构多种拆除方式的切口尺寸,继而以无量纲图表确定其他拆除效果.由此,使用多体动力学切口控拆技术(MBDC),可以实现对楼房爆破拆除的简便、准确地拆除控制.

    爆破拆除楼房多体-离散体动力分析楼房结构-倒塌方式-切口特性的匹配

    EPS混凝土的早龄期抗冲击性能

    周静王文飞胡南
    149-155,178页
    查看更多>>摘要:对早龄期(12 h、24 h、36 h)的EPS混凝土进行了动态力学试验,从动态抗压强度、峰值应变、极限应变和能耗密度等方面分析了冲击速度(4.5~6.5 m/s)和龄期(12 h、24 h、36 h)对EPS混凝土抗冲击性能的影响,并与28 d龄期时EPS混凝土的性能进行了对比.结果表明:EPS混凝土的动态抗压强度、峰值应变、极限应变和能耗密度均具有冲击速度强化效应.随着龄期的增大,EPS混凝土的动态力学性能指标及其对冲击速度的敏感性不断增大.28 d龄期时,EPS混凝土的动态抗压强度、峰值应变、极限应变和能耗密度最大,其对冲击速度的敏感性最强.EPS混凝土早龄期具有良好的变形和吸能特性.36 h龄期时,EPS混凝土的峰值应变、极限应变和能耗密度分别可达到28 d龄期时的66%~82%、91%~93%和72%~78%.

    EPS混凝土抗冲击性能龄期变形特性吸能特性