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。     

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。     

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。     

大孔径线型聚能预裂控制爆破设计

通过预裂爆破工业试验比较实践,阐述大孔径线型聚能预裂控制爆破的设计原理及方法,指出该新技术能有效提高预裂面成缝质量。     

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%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。     

起爆方式对岩石爆破裂纹扩展影响的实验分析

为了了解硬岩爆破施工中,提高炸药能量利用率的最佳起爆方式或药包结构,在聚能作用和岩石破碎理论的基础上,分析了空穴聚能、爆轰聚能的聚能作用和爆破裂纹产生机理及准则。通过实验研究了中心雷管、空穴聚能和爆轰聚能的装药方式下爆破裂纹扩展规律。结果表明,3种装药方式下的岩石破碎区范围相差不大,但是中心雷管起爆时岩石径向裂纹较均匀,空穴聚能时在聚能罩的方向上形成较宽、较长的爆破裂纹,爆轰聚能在起爆点中心轴线上形成大的扩展裂纹,虽其宽度和长度均略小于空穴聚能装药,但该方法避免了金属材料的消耗和繁琐的施工工艺。结合红沿河核电站取水隧洞盾构孤石预裂爆破施工,开展的爆轰聚能的工业应用实验表明,采用爆轰聚能爆破技术使孤石强度大幅降低,减少了孤石对盾构机刀盘的磨损,避免了卡钻现象,使盾构机掘进速率提升至10.42mm/min,极大的提高了施工效率。研究结果对起爆技术改进和夹制力大的孤石爆破具有一定的指导意义。     

壳体环向聚能致裂器的作用原理与应用研究

针对岩巷掘进等工程爆破中掏槽爆破效率低的问题,采用"先切后掏"的爆破技术,设计了一种壳体环向聚能致裂器。其结构特点是:直接利用弹壳材料作为聚能材料,在圆管形弹壳上设置多个聚能环,既减少装药量又能提高炸药能量利用率。装药起爆后,在轴向同时形成多排环向聚能射流,对周围岩石介质进行致裂,裂缝在爆生气体的径向准静态载荷作用下进一步扩展,形成交错的裂纹网。通过掏槽爆破模型试验对该致裂器的作用原理进行了验证,结果表明:掏槽爆破的炮孔利用率达到98%,能有效提高爆破效率和循环进尺,降低爆破成本。     

聚能锥角对线性聚能爆破致裂岩体效果的影响

为研究不同聚能锥角下线性聚能爆破致裂岩体效果,在巷道岩壁开展了5种聚能锥角(40°、50°、60°、70°、80°)下的聚能爆破和岩体损伤测试试验,数值模拟了不同聚能锥角形成的聚能射流。结果表明:线性聚能爆破定向致裂岩体效果显著,聚能方向损伤增量显著大于非聚能方向;聚能锥角为40°时致裂岩体效果最好,最大损伤增量达0.93,裂纹扩展深度和长度较大,50°、60°、70°和80°聚能锥角时,最大损伤增量、射流压力、射流长度、射流头部速度、射流尾部速度等均随聚能锥角的增大而减小,致裂岩体效果逐渐减弱。     

聚能效应在预裂爆破中的初步应用

人们早已应用底部聚能装药进行穿破作业,用于中、小规模的侧向切割,近年来也偶见报导,但条形双侧向聚能装药在岩石中进行预裂爆破尚未见报导,现将我们试验情况作以下介绍。一、条形双侧向聚能药卷基本形状条形双侧向聚能药卷基本形状如附图。附图中a、b、c、d、r_(?)的尺寸O_1、O_2的位置系根据岩石情况、钻孔直径、孔距、炸药品种……等有关情况确定;其聚能     

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。     

循环爆破作用下岩体的不同步累积损伤测试方法

为了提高循环爆破载荷作用下岩体累积损伤测试方法的精确度、预测结果的可信值以及控制标准的规范化,提出不同步累积损伤测试方法。采用理论分析与现场实践相结合的方法,基于5次循环爆破载荷作用下不同测孔深度处声波速度的变化规律,依据损伤度与声波速度的关系式,对比分析2种测试方法的累积损伤效应。研究结果表明:循环爆破载荷仅对测孔孔口至1.6 m处岩体区域产生损伤效应,并且垂直于掌子面的剖面区域所受的累积损伤最为严重;不同步测试方法所得的岩体累积损伤效应更加明显,且累积损伤-爆破次数关系曲线更加光滑,由此证明,不同步累积损伤测试方法能够提高测试精度,增加拟合曲线的可信程度,不仅为支护厚度提供依据,而且为支护方向提供参考。     

全断面与台阶法爆破作用下围岩的振动特征

基于现场试验和实测数据,通过量纲分析,建立了全断面爆破与台阶法爆破时岩体振动主频与单段最大药量及爆心距之间的函数关系,并进行了回归分析;通过声波试验,分析了在这两种爆破方式下,经过5次爆破作用后岩体的累积损伤规律。研究结果表明:岩体的振动主频随单段最大药量和爆心距的增加而减少,台阶法爆破比全断面爆破减少得更为迅速,而且相对于爆心距,单段最大药量对主振频率的影响更为显著;岩体在爆破作用下的损伤呈现非线性累积规律,前3次爆破对岩体损伤程度更深,且全断面爆破引起的岩体损伤较台阶法爆破更为严重。     

PHED-1型电子雷管在露天深孔爆破中的应用

以瓮福磷矿下属的穿岩洞矿为例,详细介绍了PHED-1型电子雷管在露天深孔爆破中的应用情况。经过近两年的使用,该电子雷管在瓮福磷矿所属的各矿山累计使用量达4万多发,使用炸药2 000多t,单次起爆的雷管数量最多达到800多发;爆破效果良好,且未发生任何安全事故。通过将PHED-1型电子雷管与我国早期的电子雷管相比较,分析了PHED-1型电子雷管在改善爆破效果、减轻爆破振动、提高施工安全性、做好公共安全监管等方面具有的独特优势。PHED-1型电子雷管的以上优势和成功的应用案例,说明该电子雷管在露天深孔爆破中具有良好的应用前景。     

纯铜深度塑性变形的织构组织均匀性研究

为了获得均匀的深度塑性变形纯铜织构组织,分别采用异步叠轧法和同步叠轧法制备纯铜试样.用X射线衍射极图法测量织构沿样品板厚方向的分布.结果表明,异步叠轧试样近表层的变形织构是{100}<011>剪切织构,同步叠轧试样的变形织构是{211}<111>铜织构,异步叠轧和同步叠轧试样里面各层的变形织构都是铜织构,并且强度非常接近,变形织构沿中心层呈对称分布;当真应变大于4.2时,增加应变对变形织构的组分和强度几乎没有影响;在叠轧中相邻2层的界面限制了晶粒的变形范围,使变形织构组织更均匀.     

基于累积光流的运动对象检测

利用解析小波和M估计求解光流约束方程,得到一种精度高的、稳健的光流计算方法,并在此基础上引入扩展累积光流,针对累积光流计算中的几个特殊问题进行了相应的处理,实现了一种稳健的运动对象检测算法.实验结果表明,该算法正确检测运动对象的精度高,能够检测出慢速物体和小目标的运动,并较好地解决了遮挡问题.     

累积叠轧焊合法制备颗粒增强金属基复合材料的研究现状与展望

近年来,累积叠轧焊合法已经成为制备颗粒增强金属基复合材料的一种新颖工艺。介绍了累积叠轧焊合法制备复合材料的工艺原理,综述了累积叠轧过程中的颗粒增强金属基复合材料的金属基体与增强颗粒固相复合机制、强化机制以及复合材料性能。同时展望了用累积叠轧焊合法制备颗粒增强金属基复合材料的研究趋势。     

异种金属层状复合材料累积叠轧工艺的研究进展

综述了异种材料累积叠轧技术,介绍了累积叠轧的工艺原理及异种材料累积叠轧试样的宏观结构和力学性能研究进展,分析了层状复合材料累积叠轧工艺的复合机理和强化机制,最后展望了异种材料累积叠轧工艺的应用和发展并对进一步的研究提出了建议。     

累积复合轧制法制备层状超细晶材料的研究现状

综述了累积复合轧制(ARB)的工艺原理及累积复合轧制材料晶粒的细化机理、力学性能、组织与织构演变特征,分析了目前研究中存在的问题,指出累积复合轧制是制备大块体超细晶金属材料最有效的强烈塑性加工工艺。     

累积叠轧制备多层TiAl3化合物动力学研究

利用差示扫描量热法、X射线衍射和扫描电子显微镜研究累积叠轧制备Ti/Al多层的固相反应,揭示了累积叠轧制备Ti/Al多层生成TiAl₃相的动力学特征。轧制后金属多层的DSC曲线中含有两个放热峰,外形与通过三极管磁控溅射沉积Ti/Al薄膜获得的DSC曲线非常相似,两个放热峰分别代表了Ti/Al多层中TiAl₃相的成核和增厚过程。为了更好地了解TiAl₃相的成核情况,用累积叠轧制备的Ti/Al多层进行等温DSC试验,并结合JMA模型进行比较分析,建立了基于溅射沉积薄膜反应中相形成动力学模型的修正模型,使得根据修正模型计算出的DSC曲线更加贴合试验得到的DSC曲线。结果显示：在累积叠轧制备的Ti/Al多层中,TiAl₃相的成核和横向生长以及层增厚的动力学特征,可以通过基于溅射沉积薄膜反应中相形成动力学模型的修正模型来解释。     

螺纹中径当量的全微分优化逼近算法及图形仿真

本文建立的螺纹中径当量全微分优化逼近模型，考虑了螺距偏差，螺距累积偏差和半角偏差本身及其相互间对中径的综合影响，并用理想螺纹在径向和轴向二维逼近实际螺纹，计算机计算表明，本文提出了全微分优化逼近算法优于常用算法及三点接触式算法，经计算机图形仿真显示算法是正确的。