三维摄影测量用于露天深孔爆破设计初探

精细爆破要求精确控制炸药爆炸能量释放与介质破碎和抛掷的过程。为了实现精细爆破的要求,需要有准确的地形资料、先进的设计方法以及精确的理论计算和数值模拟。采用ShapeMetrix3D三维摄影测量系统为获得准确的爆区三维地形资料并建立最初的三维模型提供了有效的工具。基于Windows开发环境,利用ShapeMetrix3D三维摄影测量系统获得三维地形资料并建立地形数据库,以C#作为开发工具,开发了能够实现深孔布置、深孔三维坐标获取、装药量计算等功能的露天深孔爆破设计系统,为精细爆破提供了先进的设计平台。系统可以准确地再现爆区的地形地质条件,实现人机交互爆破设计,准确地确定孔位、孔网参数和爆破药量,使爆破效果和爆破有害效应得到有效的控制,最终实现安全可靠、绿色环保及经济合理的爆破作业。     

径向不耦合装药爆破效果的数值研究

为了研究径向不耦合条件下爆破效果的影响因素,利用AUTODYN-2D对比不耦合系数、不耦合介质、炸药种类对爆破效果的影响规律。结果表明,与耦合装药相比,径向不耦合装药条件下炮孔压力明显降低。对比水介质和空气介质下的爆破效果可知,水介质不耦合条件下,炸药爆炸能量的传递效率更高。炮孔压力与炸药种类密切相关,TNT产生的炮孔压力最大,但作用时间较短,而ANFO和乳化炸药的作用时间较长。     

径向不耦合装药爆破效果的数值研究

为了研究径向不耦合条件下爆破效果的影响因素,利用AUTODYN-2D对比不耦合系数、不耦合介质、炸药种类对爆破效果的影响规律。结果表明,与耦合装药相比,径向不耦合装药条件下炮孔压力明显降低。对比水介质和空气介质下的爆破效果可知,水介质不耦合条件下,炸药爆炸能量的传递效率更高。炮孔压力与炸药种类密切相关,TNT产生的炮孔压力最大,但作用时间较短,而ANFO和乳化炸药的作用时间较长。     

工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨

论文分析总结了工程爆破界对于爆破振动速度计算的经验公式。根据相似理论,推导了爆破振动速度计算的公式。研究结果发现,在地形、地质和使用炸药种类不变的情况下,爆破引起的地面振动速度与最大起爆药量Q、爆源距测点的直线距离R、以及爆破作用指数n有关。只有在集中药包、标准抛掷爆破条件下,爆破振动速度的计算公式,才适合于前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式。论文把深孔直列药包,假定为无数个等效集中药包,提出了深孔爆破的振动速度计算公式,并进行了工程实际应用     

采用压电波动法的水下消能爆破损伤特征试验研究

消能爆破技术已在陆地上取得了良好的效果,但其在水下爆破工程中的作用尚不清楚.为研究消能爆破技术在水下爆破中的损伤控制效果,借助水介质爆炸容器模拟了不同药量的水下消能爆破试验和一组常规对比爆破试验,并采用压电波动法结合信号能量分析对岩体模型进行了爆破损伤检测.结果表明:所有试样某一点的损伤与该点到炮孔的距离成反比;损伤随着药量的增加而增加,试验所用的245 mm×245 mm×300 mm的C30模型在药量为3 g时炮孔部分已基本被完全破坏;采用压电波动法并结合能量分析得出的爆破损伤因子能够真实的反应岩体的损伤情况;在相同药量条件下,采用消能爆破技术的基底部分损伤比常规爆破技术产生的损伤小33％,水下消能爆破技术具有良好的损伤控制效果,模型试验的结果可以为相关的水下爆破损伤控制工程提供参考.     

基于UDEC煤体深孔预裂控制爆破数值模拟研究

通过定义煤体爆破损伤本构模型,利用fish语言编写计算代码,选择高斯脉冲函数作为爆炸波输入动力荷载,设置静态边界条件和对称边界条件,划分有限差分网格,建立了UDEC煤体深孔预裂控制爆破损伤模型,分析了煤体中距炮孔不同距离处爆炸应力波传播规律以及煤体爆破损伤区的扩展过程。研究结果表明:煤体中爆炸应力波随径向裂隙的扩展呈非线性指数衰减;煤体爆破损伤的最大损伤半径为3 m,且炸药起爆至煤体损伤破坏时间很短,大约为5.11 ms;煤体深孔预裂控制爆破最优炮孔间距为6 m。     

工业炸药水下爆炸能量估算

文中以梯恩梯水下爆炸冲击波参数为基础,根据能量相似原理推导出了工业炸药水下爆炸能量计算公式,分析了影响工业炸药水下爆炸能量的因素。按照国际炸药水下爆炸测试条件计算了几种典型工业炸药水下爆炸能量,并提出了在工程爆破中选择工业炸药的一种新方法。     

铁路既有线扩堑深孔水压爆破

深孔水压爆破用于铁路既有线扩堑 ,不但节省炸药 ,保护环境 ,而且爆破岩石块度小 ,有利于清方。在边坡较缓、开挖深度较浅的情况下 ,只要对爆破体进行覆盖 ,可以不架设阻挡飞石的钢管排架。本文介绍了不架设排架的条件下深孔爆破的炮孔布置、单孔药量计算、起爆方法和安全防护等 ,重点阐述了深孔水压爆破的装药结构及其爆破效果     

露天深孔水压爆破模拟试验应变测试

露天深孔水压爆破与常规深孔爆破的最根本差异在于前者炮孔中注有水。大量的实际爆破的效果表明,这种爆破方法可提高炸药能量的利用率,降低岩石爆破单位耗药量。为了从理论上解释这一结论,在模拟试验中进行了应变测量。本文介绍了应变测试方案和测试结果。测试结果证实了深孔水压爆破的上述特点。     

露天深孔水压爆破模拟试验应变测试

露天深孔水压爆破与常规深孔爆破的最根本差异在于前者炮孔中注有水。大量的实际爆破的效果表明,这种爆破方法可提高炸药能量的利用率,降低岩石爆破单位耗药量。为了从理论上解释这一结论,在模拟试验中进行了应变测量。本文介绍了应变测试方案和测试结果。测试结果证实了深孔水压爆破的上述特点。     

既有临空面对采空区上覆岩体爆破振速场的影响研究

采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应.基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则.结果表明:采空区临空面改变爆破地震波传播路径,拐点对爆破地震效应具有显著衰减作用,可根据波传播途径拐...     

爆破块度分布与控制的模拟试验研究

岩石爆破块度除了受岩石和炸药性质影响外,还受到装药结构、爆破参数和爆破技术等的影响。在实际的爆破工程中,为了不同的爆破目的,需要采取不同的爆破方法和参数。采用砼和天然岩石试样,通过改变不偶合系数、炸药单耗、爆破参数和填塞条件等参数进行模拟爆破实验,对爆破后的块度进行筛分统计分析,以优化爆破参数和实现对爆破块度的控制和预测。     

临近建筑物基坑岩石松动爆破振动监测

为保证爆区临近建筑物的安全,对爆破振动效应必须实行严格控制.通过对建筑物群中基坑岩石松动爆破时爆破振动效应的实测,并用数学方法回归处理,求得该基坑岩石松动爆破条件下地震波的传播规律的经验公式.以此计算公式并根据<爆破安全规程>规定的安全允许爆破振动振速,求算出在保证安全前提下不同距离处的最大一次同段起爆药量.同时精心设计和施工,并采取有效措施降低爆破振动对临近建筑物的影响.     

地下厂房吊车梁岩台爆破开挖试验研究

为了在复杂地质条件下爆破开挖吊车梁岩台 ,进行了垂直孔或水平孔光爆以及垂直孔预裂等开挖方案试验。通过不同开挖方案爆破效果的分析和比较 ,确定了能使岩台成型良好的开挖方式和爆破顺序。爆破后利用声波法测定了围岩破坏深度。检测结果表明 ,围岩破坏深度较浅 ,所确定的开挖方式和爆破顺序能够保证吊车梁施工与运行期的安全。     

石灰岩地区管沟开挖爆破施工

对石灰岩地质条件下的管沟开挖爆破实践进行了总结,针对不同的岩性和爆破环境选用不同的爆破方案和参数,介绍了施工技术和安全措施.     

中远区微差爆破振动叠加效应影响因素分析

微差爆破中先后起爆的炮孔产生的地震波相互叠加是一种常见现象.从单孔爆破振动特性出发,对中远区微差爆破振动叠加效应的产生及其影响因素进行了分析.微差爆破的振动波形在近区主振相持续时间短,波形窄,叠加效应不明显,各分段爆破的波形基本独立,而中远区振动波形主振相持续时间长,波形拉宽,叠加效应较明显,难以辨别各分段爆破的波形.中远区微差爆破振动叠加效应产生的主要因素是介质的衰减慢.振动叠加强度与爆源结构特性、爆心距和间隔时间有关.     

对强岩爆隧道进行分区爆破卸压的设计方法

为了研究强岩爆隧道爆破卸压方案及参数设计方法,基于深部岩体分区破裂化现象及高围压爆破破碎机理,提出分区爆破逐级释压的应力主动控制技术,通过理论计算得出高地应力条件下破裂区半径的计算公式,根据分区破裂半径的统计规律确定应力释放部位,并形成分区爆破卸压参数的系统化设计方法。数值模拟结果表明:隧道开挖轮廓线的岩爆判别系数均有不同程度的减小,岩爆发生的可能性大大降低,应力集中部位向爆破卸压破碎区转移。基于分区破裂化原理对爆破卸压参数设计的系统研究,对高地应力隧道采用爆破卸压防治岩爆的设计和施工具有一定的借鉴意义。     

地下采矿平行集束装药落矿技术研究与应用

平行集束深孔装药崩矿是兼有扇形布孔切割工程量小和平行布孔方式炸药分布均匀诸多优点的新工艺,该工艺提升了地下矿山开采技术;北京科技大学在西石门铁矿用YQ-100B型地下潜孔钻机及C-100型冲击钻打上向束孔,孔径100~105mm,采用侧向或正向挤压爆破,与扇形深孔爆破比较明显改善了爆破效果。     

长江三峡永久船闸一期开挖爆破实践

三峡水利枢纽永久船闸一期开挖工程量达１８００万ｍ３,合同工期为１８个月,平均月强度达１００万ｍ３;岩性为古老的前震旦纪闪云斜长花岗岩,构造裂隙发育,地质条件较复杂;设计开挖深度为９０ｍ,对安全稳定要求高,施工强度相当大。在工程实践中采用全套大型液压机械设备,混装车乳化浆状炸药塑料导爆管雷管大区接力微差起爆及光面爆破、预裂爆破等施工技术,取得了较好的效果,提前８天完成一期开挖任务。     

露天台阶深孔爆破合理超深数值模拟分析

为了研究露天台阶深孔爆破超深对矿岩破碎效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟的方法对不同底盘抵抗线条件下超深对岩石破碎的影响进行了初步研究。结果表明,台阶深孔爆破存在临界超深,当超过该值后,作用在台阶坡底处应力值的增幅变小,爆破能量利用率显著降低。通过对应力变化规律的分析得到了临界超深值的范围,可为工程实践提供设计参考。