聚能预裂(光面)爆破技术

通过研究双聚能槽药卷的成形技术和确保聚能射流能够沿着预裂(光爆)面发挥气刃作用的对中技术,使爆破应力波作用、高压气体的膨胀作用、聚能射流的气刃作用在岩体形成裂缝的瞬间能够有机结合、相互作用、相得益彰,从而完成了将预裂(光面)爆破和聚能爆破机理的有机结合,实现了聚能预裂(光面)爆破技术的生产性应用。该项专利技术分别减少了预裂(光面)爆破造孔工作量50%～65%、单位面积装药量50%～65%,节约成本50%～55%;同时还大大减小了爆破对保留岩体的危害,增强岩石边坡的稳定性,加快了施工进度,推广该项技术无疑会创造极大的经济效益和社会效益。     

光面、预裂爆破成缝机理的探讨

光面、预裂爆破技术在工程中得到广泛的应用,对于光面、预裂爆破参数的研究也日臻完善,然而对其爆破成缝机理的研究至今仍未取得一致的结果。文章认为:控制爆破(光面、预裂)时能形成定向裂纹是由于爆破过程中预爆孔爆破在邻孔产生的预应力及后爆孔爆破作用力造成的,这种预应力的作用,能够控制裂纹的定点定向生成及降低材料的强度。据此,作者提出了光面、预裂成     

全方位预裂爆破在三峡左岸大坝和电站厂房二期开挖中的应用

介绍了全方位预裂爆破在三峡左岸大坝和电站厂房二期 (下称第二阶段 )开挖施工中的成功实践 ,证明预裂爆破对保留岩体的影响主要表现为爆炸应力破坏和振动破坏。降低预裂爆破对岩体损伤程度的有效途径是优化爆破参数 ;控制单响药量和岩石质点振动速度。     

煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究

预裂爆破可以增加开采煤层的透气性系数,提高煤层瓦斯抽采率,为煤层的快速消突提供了一种有效的技术手段。为了考察不同影响因素条件下预裂爆破对煤层的增透效果,基于岩石力学、弹性波、爆破等相关理论,利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA,数值模拟分析了不同装药量、孔间距等条件下的爆破煤体裂纹扩展及爆破应力的传播特征,得到了装药量、孔间距对预裂爆破增透效果的影响特征。研究结果表明:(1)爆破应力波以爆破点为起点,随着传播距离的扩大不断衰减,裂纹扩展与爆破应力波的传播方向一致,裂纹的分叉及其贯通具有一定的随机性。(2)预裂爆破存在一个最佳的装药量,装药量过大或过小均无法达到充分开裂煤体、增大透气性的目的。(3)控制孔对爆破应力在传播过程中具有减缓其衰减的作用,其减缓作用与孔间距有关,呈现随着孔间距的增加,其减缓作用先增大后减少的规律。研究成果对利用预裂爆破实现突出煤层卸压增透、快速消突具有一定的指导意义。     

超大断面竖井深孔爆破成井技术

为实现超大断面竖井高效掘进,提出基于多孔球状药包爆破和预裂爆破的深孔爆破成井技术。首先根据竖井掘进深度大、断面大的特点,设计了导井爆破、基于预裂爆破的侧崩爆破和破顶爆破的分区爆破方案;同时根据多孔球状药包爆破漏斗理论和延时爆破降振机理,提出导井精确短延时爆破成井技术,通过理论计算确定了导井爆破同层短延时时间和层间延时时间等爆破参数;基于预裂爆破作用机理,确定了周边孔预裂爆破参数。最后将研究结果在引松供水工程超大断面竖井掘进中进行现场试验,成功爆破形成了直径20m、高度50 m的调压井。试验结果证明了深孔爆破成井技术应用于超大断面竖井掘进的可行性,研究结果具有广泛的推广应用前景。     

预裂爆破炮孔间距与岩石强度的关系

关于岩石强度对预裂爆破的影响,目前尚有不同看法。有些认为岩石强度对预裂爆破效果的影响不大,不是重要因素;有些则认为岩石强度应是预裂爆破设计的主要依据之一。作者曾对几种岩石作了小试件的预裂(或劈裂)爆破试验。结果表明:其它条件一定时,取得预裂爆破成功的最大炮孔距离与岩石强度有密切的关系。而且得出了预裂爆破的炮孔间距与岩石抗拉强度比与抗压强度有着更好的相关性的结论。     

坚硬岩石预裂爆破装药量的计算

本文通过对有关工程预裂爆破实际装药量与公式计算值的对比分析,发现当岩石抗压强度大于100MPa以后,实际工程预裂爆破装药量并未呈现随着岩石的抗压强度提高而增长的线性关系,而是按某一衰减规律发展。此一特性与岩石的脆性有关。本文引入岩石脆性理论,探讨出一种坚硬岩石预裂爆破装药量的计算方法,并在岩滩电站右岸厂坝及上游R_(cc)围堰进行了5.91万平米预裂爆破实用验证。     

预裂爆破震动规律的试验研究

通过爆破震动观测与分析,研究了预裂爆破条件下的爆破震动特点和规律。预裂爆破本身所诱发的爆破地震强度必须关注。与预裂面的距离、预裂孔的单响药量和单孔药量、预裂孔与主爆孔之间起爆时差对爆破震动强度都有影响。     

光面、预裂爆破参数选择与质量措施研究

爆破参数的选择直接影响着爆破效果,是光面,预裂爆破工程设计的重要内容。本文结合工程实践,给出光面,预裂爆破的参数计算公式和一些参考值,并对确保光面,预裂爆破质量的技术措施进行了归纳总结。     

太长高速公路双壁石方路堑硐室加预裂一次成型爆破

继高边坡分台阶一次成型技术成功后,在太(太原)～长(长治)高速公路进行了双壁石方路堑应用研究.在地质条件较差的条件下,选择合理爆破参数和施工工艺,成功地应用了双壁路堑硐室加预裂爆破技术,快速地完成石方施工任务.对类似工程具有一定的推广应用价值.     

CMICT码头高边坡开挖的预裂爆破技术

介绍了微差预裂爆破和微差密孔预裂爆破在CMICT码头高边坡开挖工程中的应用.结果表明,采用微差预裂爆破和微差密孔预裂爆破可以显著降低预裂爆破的振动强度,从而扩大了预裂爆破的使用范围,降低了爆破成本.     

岩石爆破裂纹的起裂,扩展,分岔与止裂

为研究断裂控制爆破,有效地控制裂纹的发生位置,传播方向,开裂长度,本文总结和探讨爆破岩石纹起裂,扩展,分岔和止裂的规律,并用裂力学研究其作用机制。     

预裂爆破成缝及参数计算原理

把预裂爆破被爆介质看成是连续和间断的统一体,运用弹性力学中的厚壁圆筒理论和断裂力学理论来研究预裂爆破成缝机理.通过计算先爆孔在临爆孔产生上的预应力分布,建立在冲击压缩条件下预裂爆破初始裂纹起裂、扩展和止裂的判据;得出了预裂爆破孔间起爆在一定时差范围内,先爆孔在邻爆孔产生的预应力作用能够控制定点定向初始裂纹生成的结论,由此推导出一种新型的预裂爆破主要参数计算公式.     

液态CO_2相变开挖岩体孔间距参数研究

为保证液态CO_2相变致裂技术在随州绕城南路综合管廊基坑石方开挖中的爆破效果,在进行实际施工生产之前,对73型液态CO_2致裂管单管单孔致裂岩体性能进行了现场试验,在对液态CO_2进行TNT当量计算之后,基于LS-DYNA有限元软件进行了单孔爆破数值模拟和不同孔间距的两孔爆破数值模拟。结果表明:73型液态CO_2致裂管现场试验和数值模拟单孔最大岩体破坏范围分别为1.84 m和1.766 m,试验和模拟结果具有较高的一致性,数值模拟方法预测73型液态CO_2致裂管致裂岩体范围上可靠性良好。73型液态CO_2致裂管台阶爆破最优孔间距为2.0 m,双孔爆破相邻炮孔之间岩体最大损伤范围比单孔爆破岩体损伤范围增加13.25%。73型液态CO_2致裂管的台阶爆破最优孔间距的确定有效保证了基坑台阶开挖的爆破效果,同时具有良好的经济和社会环境效益。     

液态CO2相变开挖岩体孔间距参数研究

为保证液态CO_2相变致裂技术在随州绕城南路综合管廊基坑石方开挖中的爆破效果,在进行实际施工生产之前,对73型液态CO_2致裂管单管单孔致裂岩体性能进行了现场试验,在对液态CO_2进行TNT当量计算之后,基于LS-DYNA有限元软件进行了单孔爆破数值模拟和不同孔间距的两孔爆破数值模拟。结果表明:73型液态CO_2致裂管现场试验和数值模拟单孔最大岩体破坏范围分别为1.84 m和1.766 m,试验和模拟结果具有较高的一致性,数值模拟方法预测73型液态CO_2致裂管致裂岩体范围上可靠性良好。73型液态CO_2致裂管台阶爆破最优孔间距为2.0 m,双孔爆破相邻炮孔之间岩体最大损伤范围比单孔爆破岩体损伤范围增加13.25%。73型液态CO_2致裂管的台阶爆破最优孔间距的确定有效保证了基坑台阶开挖的爆破效果,同时具有良好的经济和社会环境效益。     

液态CO_2多致裂管爆破同步性研究

现场进行爆破作业时,为提升爆破效果,往往布设多个钻孔,同时起爆。实际上,多致裂管起爆的时间差较大,同步性较难控制,直接影响爆破效果。本文中,提出一种提升液态CO_2多致裂管爆破同步性的方法,保持现有致裂管主体结构不变,将导爆管直接粘贴在防爆片上。通过开展致裂管爆破对比试验,对爆破全过程进行压力数据采集。经试验数据对比分析发现,原有致裂管内导爆管与防爆片分置在致裂管两端,导爆管点燃后,需通过致裂管内的液态CO_2传递压力,击破防爆片共需30~60 ms,优化后击破时间小于20 ms,可明显降低爆破时间的不确定性,这种条件下多管串、并联爆破更容易实现同步性。另外,通过开展对比试验研究,在其他条件不变的前提下,增大致裂管释放口面积20%,可有效增大总冲量值10%,提升爆破效果。     

层状岩体中预裂爆破的理论与实践

本文论述了炸药爆炸能在岩体钻孔内形成定向断裂面的原理,分析了岩体结构面对预裂爆破的影响,探讨了层状岩体预裂爆破断面形成的规律.根据应力分析理论,结合层状岩体预裂爆破的实际工程,确定予裂爆破参数,是层状岩体中进行预裂爆破的成功实践.     

兰尖铁矿边帮控制爆破的实践

兰尖铁矿需要用预裂爆破、光面爆破、刷帮爆破等不同的控制爆破技术来减小爆破震动及后冲对固定边坡的危害。文中概述了这些控制爆破的设计及施工中的关键问题 ;对预裂爆破布孔参数和单孔药量的选取以及缓冲孔的参数、超深、装药量和主爆孔药量与预裂爆破的关系进行了较详细的阐述。此外 ,讨论了光面爆破、刷帮爆破的布孔参数、装药量和装药结构。作者认为 ,预裂爆破可作为降震措施 ;在破碎带中可用光面爆破来保证边坡的平整和稳定 ;特殊情况下才采用刷帮爆破来清理边坡     

双重预裂与定向抛掷爆破相结合在露天煤矿削坡减载工程中的应用

通过双重预裂爆破和定向抛掷爆破相结合,将高边坡危岩爆破抛掷至指定位置,起到削坡减载的作用。同时,利用双重预裂爆破稳定预留岩体。相对于传统预裂爆破,双重预裂爆破能更好地减弱抛掷爆破对预裂边坡的损坏,在主炮孔起爆前沿开口线形成一层1.0 m左右的破碎带;相对于传统预裂孔形成的预裂缝,保护预留岩体的作用更加明显;与目前使用预裂爆破或者抛掷爆破常规手段进行削坡减载相比,具有效率高、成型快、边坡稳定性好的优点。在黑山煤矿二期削坡减载工程中的实际运用中,一次削坡工程量达30×104m3,边坡成型面积达1×104m2以上。     

双聚能槽药柱的研究与应用

对中国专利产品"双聚能槽药柱"爆炸效果研究时发现,它会聚集炸药爆炸后的成缝能量并使炸药爆速变小,在采用专用对中装置后可确保聚能射流能够沿着预裂(光爆)面发挥气刃作用。这样爆破应力波作用、高压气体的膨胀作用、聚能射流的气刃作用在岩体形成裂缝的瞬间能够更完美地相互作用,从而完成了将预裂(光面)爆破和聚能爆破机理的完全结合,实现了"双聚能预裂与光面爆破综合技术"的生产性应用并获中国发明专利,数值模拟研究及模拟试验也得出了与之吻合的结论。该项专利技术可以减少造孔工作量、单位面积装药量、能源消耗50%~65%,可节约成本50%~55%,同时还可大大减小爆破对保留岩体的危害作用和增强岩石边坡的稳定性,因此加快了施工进度和提高了施工质量,推广该项技术无疑会创造极大的经济效益和社会效益。