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。     

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。     

复杂环境下CO_2膨胀爆破工程应用

为了安全顺利地完成邻近省级文物保护单位的莲塘风电场风机道路开挖工程,结合25#风机道路开挖工程实例,阐述了CO_2膨胀爆破作用机理,研究了炮孔间距的理论和经验2种确定方法,探讨并规范了危害控制措施及施工工艺流程,重点分析了飞管的形成及炮孔装填结构。工程应用表明:CO_2膨胀爆破技术具有本质安全、危害小易控制、无火花、无毒生气体、爆温低等特点,在某些安全要求高且不宜使用炸药的工程中有着广阔的应用前景,可为类似工程提供有益的参考。     

深孔预裂爆破技术在红砂岩开挖施工中的应用

公伯峡水电站引水系统进水口及引水压力钢管段1986～1950间岩层为红砂岩。红砂岩具有强度低,抗风化能力差,软化系数小,遇水易膨胀,崩解;失水易干缩、开裂、剥落等特性。因此,在红砂岩开挖过程中采取合理的施工方法,选择合适的爆破参数,使爆破对设计边坡的干扰和震动破坏降到最小,及时有效的保护开挖成型边坡,是确保工程质量的关键。     

液态CO2相变致裂破岩与炸药破岩综合对比分析

为了降低传统炸药爆破带来的危害,介绍了基于液态二氧化碳相变致裂爆破技术。在液态二氧化碳致裂现场试验和振动监测的基础上,对二氧化碳相变致裂与炸药爆破的破岩机理和引起的爆破振动进行了分析。此外,通过计算比较了两种破岩方式破碎单位体积岩石的气体生成量、气体成分及其对环境的影响。结果表明:液态二氧化碳相变致裂技术能有效提高能量的利用率,且能有效降低爆破震动。破碎单位体积岩石,液态二氧化碳相变致裂技术和传统岩石乳化炸药爆破生成的爆炸气体量分别为0.21 kg和0.202~0.217 kg。液态二氧化碳相变属于物理变化,爆破产物只含无毒的二氧化碳气体,传统岩石乳化炸药爆破属于化学变化,爆炸过程中生成大量CO、NO、NO2、NxOy和硫氧化合物等有毒有害气体。液态二氧化碳相变致裂破岩在环保和减灾方面具有明显的优越性,这为液态二氧化碳相变致裂技术在工程爆破中的推广提供了依据。     

分区分台阶深孔爆破技术在城市土石方开挖中的应用

城市中心爆破具有周边环境复杂,地下管线密集,安全风险系数高的特点,需采取特殊的爆破施工技术控制爆破有害效应。以汉阳人信汇A地块土石方控制爆破工程为背景,采用高效、安全的分区分台阶深孔爆破技术,在爆区距离被保护体20 m范围内的严格控制区域采用4 m的台阶,孔距2.8 m,排距2.5 m;在爆区距离被保护体20 m外的一般控制区域,采用8 m高的台阶,孔距3 m,排距2.8 m;施工过程中通过使用澳瑞卡高精度雷管、开挖减振沟和密目安全网覆盖等安全辅助措施,保证了周边构筑物及地下管网的安全,且大大提高了施工效率。     

深孔爆破技术在不规则台阶中的应用

为了解决废弃矿区垦造水田工程,存在采矿遗留高度3～10 m不规则台阶的问题。且因为工期紧,对这些不规则台阶不能采取浅孔台阶爆破和深孔爆破相结合的方式施工。同时,低台阶开挖采取大于50 mm孔径爆破施工缺少理论依据,工程案例也较少。为此,根据以往经验和参考多边界石方爆破药量计算原理并结合现有钻孔设备,对不规则台阶采取梅花形布孔,用φ90 mm钻机钻孔,其中钻机无法打孔的局部位置在其后侧加密倾斜孔。采取多排深孔延时爆破技术,累计14 h一次性施工。因已购非电雷管段别有限,则利用现有雷管组网,采取分区接力的起爆网路,一次性成功爆破了高低不平的不规则台阶,除了爆堆表层2 m左右范围内有大石块,其余位置岩石破碎块度较小,爆破后无根底,达到预期效果,为后续工作创造了有利条件。     

直径186 mm CO2致裂器在露天铁矿开采中的应用

为了将CO₂爆破技术推广应用到露天铁矿开采以减少爆破振动和飞石等危害,研制了可重复使用的直径186 mm的大型致裂器,并在河北省某铁矿开采中开展了试验性应用。结果表明试验达到了预期的爆破松动效果,单根致裂器爆破方量126 m³。连续3个多月的施工,共开采了2.5×10⁵ t矿石,使用致裂器900多根次,未对100 m外的养殖场产生影响,表现出有害效应小、做功能力较大、爆破效果好、成本适中等优点,表明该型CO₂致裂器适合于露天铁矿开采。     

控制孔定向致裂机理的研究及应用

在采煤工作面坚硬岩石断层中采用超前深孔爆破是一项新的技术。借助超动态应变测试系统,利用预埋应变片的水泥模型研究控制孔定向致裂机理并进行工程爆破试验。结果表明:合理布置控制孔,使爆破应力场中的控制孔具有应力集中效应,爆破后的岩石能按照控制孔和装药孔的连线方向断裂,这对于提高超前深孔爆破弱化坚硬断层的效率具有重要的指导意义。     

隧道掘进水压爆破技术发展

"隧道掘进水压爆破技术"于2002年12月18日通过了由重庆市科委组织的专家鉴定,认为该项技术为国内领先、国际先进。鉴定至今已过去近20年,经持续研究和应用,得到很大变化发展,以实际爆破效果和钻爆作业人员认可与否作为对隧道掘进水压爆破技术变化发展的评价标准,可以概括为3个发展阶段。重点介绍了炮孔装药结构改进变化发展提高及其取得的效果,尤其是第3阶段深受隧道掘进作业人员认可。现在推广隧道掘进水压爆破技术的队伍几乎全部采取第3阶段的炮孔装药结构,笔者对其原因作了较详细叙述。     

王快水库溢洪道闸室爆破拆除

王快水库溢洪道闸室包括高堰、低堰、底孔及工作桥、交通桥等。这些构筑物形状特殊,结构复杂,钢筋密集。闸墩爆破拆除时,孔深达20m,钻孔精度要求很高。为了减小钢筋笼的夹制作用,预先在某些部位切断钢筋。文中介绍了为顺利拆除各构筑物所做的预处理工作以及选定的主要爆破参数。由于拆除方案设计合理,爆破参数选择正确,成功地将闸室拆除。     

复杂环境下CO2膨胀爆破工程应用

为了安全顺利地完成邻近省级文物保护单位的莲塘风电场风机道路开挖工程,结合25#风机道路开挖工程实例,阐述了CO2膨胀爆破作用机理,研究了炮孔间距的理论和经验2种确定方法,探讨并规范了危害控制措施及施工工艺流程,重点分析了飞管的形成及炮孔装填结构.工程应用表明:CO2膨胀爆破技术具有本质安全、危害小易控制、无火花、无毒生...     

聚能预裂爆破技术在林家岙隧道中的应用

以金台铁路林家岙隧道工程为依托,针对工程特点和难点,对原有爆破方案进行优化,通过预裂缝等效数值分析方法对聚能预裂方案进行了对比分析,结合现场实测数据对数值分析结果进行了验证。结果表明,聚能预裂方案可使衬砌各测点应力和振速分别降低50%和45%以上。聚能预裂爆破方案可行,优势明显,无预裂缝对隧道衬砌和爆破振动影响较大,聚能预裂爆破可有效降低爆破振速、增大开挖进尺、加快施工进度。预裂缝等效分析方法对实际工程具有较好的指导意义。     

模拟塔里木油田环境5Cr套管用钢的H_2S/CO_2腐蚀行为

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究5Cr套管用钢在模拟塔里木油田环境的H2S/CO2腐蚀行为。结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,由于Cr元素在腐蚀产物膜中的富集显著改善了膜的保护性,5Cr钢表现出良好的抗CO2均匀腐蚀和局部腐蚀能力;在模拟CO2/H2S腐蚀条件下,H2S腐蚀占主导作用,其均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境中的均匀腐蚀速率;5Cr钢H2S腐蚀的阳极极化曲线存在较为明显的钝化区,交流阻抗图谱(EIS)拟合的H2S腐蚀极化电阻远大于CO2腐蚀极化电阻。