国内外现代爆破新技术——聚能爆破技术

针对光面爆破对围岩损伤较严重、轮廓不平整度大、周边孔痕率低,尤其在软弱破碎岩体中问题更为突出,超欠挖严重,很难保证周边质量等现状,岩石定向断裂爆破技术应运而生。而其中的主要技术包括聚能管爆破技术、侧向聚能药包爆破技术、双向聚能拉伸爆破技术、多点聚能切割爆破技术等。     

岩石巷道周边双向聚能定向断裂控爆技术

传统光面爆破法受原理本身的局限应用效果不佳。针对这一情况,基于聚能爆破原理,采用ANSYS/LS-DYNA软件对无限岩体中的柱形药包爆破进行数值模拟。根据爆破特性,选取塑性炸药,采用高能炸药燃烧模型、Johnson-Cook塑性材料模型及切缝聚能爆破的定向断裂爆破方式。结果表明:聚能爆破比传统光面爆破形成的岩石裂缝长,裂纹增长率为91%～117%。根据东保卫煤矿地质条件,将PVC聚能被筒作为双向聚能爆破装置,确定技术参数。工业实验结果证明,双向聚能定向爆破有效提高了岩石巷道成型质量及巷道掘进速度,经济效益良好,具有推广应用价值。     

聚能效应在岩石定向断裂控制爆破中的研究

针对目前石材开采面临的问题，对采用聚能药包岩石定向断裂控制爆破技术时的裂缝(纹)起裂和扩展的机理进行了探讨，同时对该法的爆破参数进行了设计；实验室和现场试验验证结果表明，由聚能射流形成的切缝有明显的定向作用，使爆生气体的能量沿预定方向集中，裂纹的定向断裂控制效果良好，表明该法是一种比较理想的断裂控制爆破技术；研究成果对相关理论研究和现场应用均有一定的指导意义，该法将会成为岩石定向断裂控制爆破发展的一个方向。     

爆破法疏挖尾水河床

为了提高机发电效益,结合了在某电厂用爆破法疏挖尾水河床的成功实例,利用钻孔爆破法对水下爆破进行施工,分别介绍了在该工程中进行水下爆破施工的施工工艺流程、爆破参数的设计以及水下爆破安全校核方面的内容,可供类似爆破工程借鉴.结果表明,爆破后,岩石破碎块度理想,水下清渣顺利,对闸门及周围建筑物无影响.     

切缝药包爆破在公路边坡开挖中的应用

在阐述切缝药包岩石定向断裂爆破炮孔间贯通裂纹的形成机理的基础上，介绍了公路边坡工程中采用切缝爆破方式时切缝药包制作的技术要点、爆破方案的选择、主要爆破参数的确定等关键技术问题。四川江油某公路边坡开挖工程实例证明了该方案的可行性和良好的经济效益。     

切缝药包爆破技术及其在公路采石场中的应用

介绍了切缝药包岩石定向断裂爆破技术的爆破原理、参数确定、具体的药包制作和现场施工技术，并在大块弧石和公路采石场中进行了试验和应用，效果良好。     

条形不耦合平面布药技术在硐室爆破中的应用

为了研究条形药包硐室爆破在复杂环境下的应用问题，首先分析了条形药包的作用机理，根据已有硐室爆破平面药包布设的半理论丰经验公式，建立了条形药包平面布设数学模型。并通过工程实例将条形药包布设理论运用于平面布药实践，缩短了平面布设条形药包的设计周期。研究表明，在山体爆破中采用条形不耦合平面布药技术能显著提高有效松动率，降低大块率，减少二次爆破量。同时也减小了爆破振动对周边环境的破坏影响。     

硐室爆破空腔比的动光弹研究与工程应用

为了分析不同空腔条形药包爆破效果,以动光弹为研究手段,用五种不同空腔比实验模型进行了爆破动应力场及破坏结果研究,并在首钢128t硐室大爆破中进行了工程应用.研究和应用结果表明:最佳空腔比约为4.0;在岩石特别破碎地区为控制飞石,可采用大空腔比进行爆破设计理论.     

切缝药包爆破模型及生产试验研究

应用脉冲全息干涉及动光弹测试技术,通过切缝药包烘破模型试验,分析了切颖药包爆破断裂成缝机理,并在此基础上进行了生产试验,试验结果表明,采用切缝药包爆破可以精确地控制岩石断裂方向。     

爆破作用时间对工程爆破质量的影响

本文介绍了爆破作用时间。对工程爆破质量影响的研究结果。研究表明,增加爆破作用时间对改善爆破破碎质量起了重要作用。实验室研究、工业试验和生产实践证明,改变药包结构和形状,爆破技术和充填等方法可延长爆破作用时间,以提高工程爆破破碎质量。     

金属型材线型聚能爆炸切割试验与数值模拟研究

对于金属结构物的线型聚能切割爆破,主要是利用线型聚能切割器切割金属型材。通过试验研究了线型聚能切割器对不同厚度钢板、角钢、槽钢和工字钢的切割能力,探讨了切割器设置问题,分析了起爆点对聚能切割器切割能力的影响问题。研究发现线型聚能切割爆破装药量仅为外部药包爆破的几分之一至几十分之一;聚能切割装药可根据炸断线的要求,可以方便地加工成所要求的形状且能够实现理想的切割断面和理想的切口方向,但是起爆点位置对切割效果的影响较大。论文的结论对于切割器选型和爆破方案的设计具有指导意义。     

破碎岩层中隧道爆破的装药设计

为了提高破碎岩体中隧道爆破的爆破效率,并做到最大限度降低爆破对隧道围岩的损伤,有效保护隧道围岩稳定性,对破碎岩层中的隧道爆破装药设计进行了研究.分析了炸药品种选择,装药量确定,装药结构,以及周边眼起爆方法及相应的参数计算方法.结果表明,采用低爆速炸药进行爆破,并针对所用炸药品种进行爆破参数确定,采用空气柱间隔装药,周边眼实行隔炮眼分段起爆,并进行相应周边眼参数设计等有利于获得良好的爆破效果.本文方法对加快隧道施工速度,同时降低爆破引起的隧道围岩损伤,有效保护隧道围岩具有参考价值.     

水下岩塞爆破的地震反应谱分析

根据响洪甸抽水蓄能电站工程水下岩塞试验爆破震动测试数据,计算得到该地区的爆破地震反应谱和标准反应谱,为该地区的水工建筑物抗水下岩塞爆破地震设计提供了可靠的依据。同时,对利用爆破地震反应谱来研究爆破地震效应具有一定的推动作用。     

水下深孔爆破岩石裂纹扩展及损伤规律

由于水下环境的隐蔽性，水下爆破效果及其对周围的影响具有不可预见性。基于LS-DYNA数值模拟，分析了单孔水下爆破对岩体的损伤及上部水体的影响、不同起爆位置与多孔爆破对围岩的损伤规律。结果表明:水下单孔柱状装药爆破时，炮孔破坏范围主要沿孔径方向扩展，底部出现两条明显的“八字形”损伤裂纹；炮孔底部起爆、炮孔装药中点起爆、炮孔装药段两三分之一点起爆，三种起爆方式对围岩的损伤形态基本一致，但底部起爆模式下，底部的“八字形”裂纹开口更大、长度更长。炮孔装药中点起爆时，炮孔底部岩石损伤的深度最大、底部起爆时最小。底部起爆对上部水体的压力峰值最大，中点起爆压力峰值最小；多炮孔起爆下岩石损伤形态相似，损伤范围随着炮孔数目的增加而横向扩展，爆炸区域下方两边角处的横向、纵向裂纹，随爆破孔数的增加而继续向外扩展。研究成果对于水下深孔爆破围岩损伤规律的研究具有一定的指导作用。     

药型罩参数对聚能装药水下作用效应的影响

数值模拟和实验研究聚能装药水下作用行为,初步获得了药型罩形状、厚度、曲率及半径中心等参数对聚能装药水下作用的影响特性.AUTODYN-2D数值模拟与实验结果均表明,罩形是影响聚能装药水下作用行为的决定性因素,偏心亚半球形罩装药水下作用可有效形成空腔随进效应,而且穿过相同水层厚度后对验证靶的破甲能力明显优于锥形罩和双曲罩聚能装药.罩厚对杆式侵彻体初速有显著影响,罩曲率中心及半径则主要影响杆式侵彻体的初始形状及速度.     

通过爆破漏斗模拟试验求算装药量

根据利文斯顿爆破漏斗理论,以最佳单位耗药量不变为原则,探讨通过小药量下爆破漏斗槿拟试验求解球状药包、柱状药包和条形药包爆破时的药量计算方法.     

降低炮孔孔底空气间隔装药的爆破震动

 针对爆破作业中因岩体结构和构造的差异,爆破地震传递的能量不同,为了减少爆破地震在地下岩体传播过程中的爆破地震效应,通过理论研究以及模型试验,分析了爆破对炮孔孔壁的应力应变作用过程,并得出孔底空气间隔装药长度与震动持续时间、震动峰值的关系。同时结合现场浅孔、深孔爆破中炮孔空气间隔层不同间隔方式的地震效应对比,综合比较震动幅值、震动频率和震动持续时间等因素,证明不同空气间隔方式的间隔装药均能降低爆破地震效应,减小前冲、后冲,孔底空气间隔装药在3种装药方式中降震效果都较好,其降震可达10%～25%。其中,孔底间隔装药结构的爆破地震效应最小,其次为孔上部间隔装药,炮孔中部间隔装药地震效应最大。     

底部空气柱装药掏槽爆破试验及机理研究

以槽腔体积、槽腔深度和爆破块度为指标 ,对底部空气柱装药和常规装药掏槽爆破进行了模拟试验。试验结果表明 ,底部空气柱装药掏槽爆破效果优于常规装药效果。根据试验结果 ,对底部空气柱作用机理进行了初步探讨