城镇闹市区地铁车站基坑的控制爆破?

为确保某市地铁车站基坑爆破的成功实施,以爆破危害和块度控制为重点内容,通过优化爆破设计,综合采取多种安全有效、经济环保的防护措施,成功将爆破施工过程中的安全危害(爆破振动、飞石、有害气体、外来电流等)和环境危害(爆破噪音、粉尘等)控制在许可范围内;同时,运用LS-DYNA模拟岩石破碎效果,成功控制了大块率。实际爆破效果符合预期,工程效益显著。     

小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井数值模拟研究

为研究小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井中的岩石夹制性问题,采用ANSYS/LS-DYNA3D非线性动力学有限元软件进行了小断面VCR法爆破成井的数值模拟。根据C·W利文斯顿球状药包理论,采用5孔布置、单孔中心掏槽、同分层中心孔与边孔不等高装药间隔起爆进行研究。通过对压力等值面云图和塑性应变场等值面分布云图的分析,得到药包起爆后应力传播规律和材料破坏特征。结合现场小断面急倾斜天井一次爆破成井试验,验证了同分层中心孔与边孔不等高装药间隔起爆对解决小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井所面临的岩石夹制性问题的可行性。     

全孔蓄水法在高温火区爆破中的应用

针对高温炮孔因裂隙多导致蓄不住水的情况,将内层带有不透水材料的套管快速下放到炮孔并在短时间内注满水,在套管中装有模拟药卷并采用热电偶测量套管中的水温变化。结果表明:全孔蓄水可使工业炸药与起爆器材长时间保持在最高温度不超过水浴温度的环境中,因此能大幅延长高温火区装药施工时间。探索出高温火区的全孔蓄水爆破方法,并通过爆区规模试验,效果良好,该方法能保证施工安全,同时基本解决高温火区较大规模爆破的问题。     

罗河铁矿井下爆破振动对地表环境影响的监测与预测

为了研究罗河铁矿井下爆破振动对地表建筑物的影响,根据该矿的地表环境、爆破参数和爆破振动安全允许标准,采用NUBOX-6016振动监测仪,TP3V-4.5三维速度传感器和BM View软件对地表振动速度和频率进行两次监测。第一次3个点布置在地表离爆点为600 m、650 m、700 m的地方;第二次2个点布置在地表措施井和村庄附近。通过径、切、垂向的监测数据计算出最大合速度为0.757 cm/s,振动频率在30 Hz左右,远小于爆破安全规程所允许范围,得出该矿的爆破振动对地表的建筑物没有破坏作用。根据萨道夫斯基经验公式,用一元回归分析计算出三维方向相应K、α值,得出了三个方向的爆破振动速度预测公式,利用该公式可对今后地表建筑物的安全性进行预测,且为条件类似矿山爆破安全生产提供指导。     

基于粗糙集模糊神经网络的爆破振动预测

以某地下水封洞库爆破工程为研究对象,全面考虑影响爆破振动的各种因素,提出了基于粗糙集理论的模糊神经网络(RS-FNN)预测方法进行质点峰值速度和主频率预测。首先采用粗糙集理论获得最优属性集,然后对实测数据进行模糊处理,建立质点峰值速度和主频率的12-25-1 RS-FNN网络预测模型,并与基于萨道夫斯基经验公式的预测模型进行对比研究。研究结果表明:RS-FNN对质点峰值速度预测要优于经验公式,同时,RS-FNN也首次实现了对主频率的预测,为保障工程爆破安全提供了一定的理论指导。     

等效球药包迭加模型的应力计算分析

结合Starfield单元球迭加原理,认为单元球药包的质量和个数是影响条形药包近场应力特征的主要因素。在分析条形药包的现有理论研究方法的基础上,引入条形药包的长径比参数,构建了单孔装药量的爆破应力迭加公式。通过具体的算例得出:当条形药包的装药直径取4 cm时,计算出的最优长径比范围为10~12,装药量(TNT)为544~654 g。通过迭加公式的理论模型与其数值模型的应力场分布特征进行对比分析,发现迭加球药包应力场在径向方向始终呈柱面波形式向外扩散,并同时存在"端部效应";其理论值和模拟值的相对误差控制在20%以内,验证了应力迭加公式的计算方法是可行的,为单孔装药引起的应力计算和应力场分析提供了一个简易的数学模型。     

LS-DYNA模拟爆破中时间步长对计算结果影响探讨

为减小LS-DYNA软件模拟工程爆破时产生的误差,探讨了不同输出时间步长Δt对计算结果的影响。通过三个经典算例,数值比较不同时间步长Δt下相应的单元压力、质点速度与加速度的时程曲线的形状与峰值变化规律,并结合实例进行验证。结果表明:Δt值设置越小,绘制出的曲线越平滑,Δt值取1、2或3时的曲线几乎重合;Δt值不为1时,输出的坐标点都包含在Δt值为1的坐标点内;随Δt值增大,结果误差有增大的趋势,但并非严格递增;Δt值等于1时模拟的精确度较高,但求解时间长,且输出数据存储空间大。采用LS-DYNA模拟工程爆破中,Δt值取3~5是比较合理的。     

境外长大隧洞快速掘进施工技术

为了加快乌干达卡鲁玛水电站尾水隧洞的开挖速度,实现快速掘进,施工中采用了水平V形掌子面、分部楔形掏槽、合理炮孔布置、自卸车两侧同时装渣、减少出渣运距、加快循环工序等一系列措施。结果表明:这些措施有效提高了开挖速度,加快了开挖进度,创造了施工支洞提前80 d进入主洞,开挖单面月进尺235.2 m(开挖断面54.34 m2);主洞上层开挖单面月进尺257.1 m(开挖断面91.54 m2),主洞下层开挖单面月进尺324.3 m(开挖断面76.27 m2)的好成绩,成功实现了快速掘进,确保了主洞开挖进度满足整个工程总进度工期要求。     

露天煤矿高温爆破施工工艺与组织管理

为了安全高效地实施高温爆破作业,对高温爆破的安全保障措施、施工工艺流程和现场组织管理进行了研究和分析。首先,通过综合分析煤层自燃露天矿山地质条件、开采成本、施工效率、爆破器材性能等因素,提出从控制高温爆破环境、提高爆破器材耐热性能和优化爆破施工工艺三个方面共同构筑防火墙保障施工安全;其次,分析了高温爆破作业的施工工艺流程,其核心一是要进行大量的专项准备工作,并将爆破工艺环节中的警戒和联网前置以便缩短爆破器材留置在高温炮孔中的时间,二是抓好联网和装药两个重要工艺并明确操作标准和质量标准;最后,将安全保障措施和施工工艺要求落实到现场组织管理中并可靠执行。实践表明,通过规范化的安全措施、施工工艺和组织管理,能够实现安全高效的高温爆破作业。     

大型弧形高边坡预裂爆破设计与施工技术

舟山国家石油储备基地扩建项目,高边坡设计为弧形边坡,最大开挖高度127 m,坡脚高度8 m,坡脚长752 m;自下而上共分9级放坡,每级平台宽度3 m,台阶高度12~15 m,坡度45~53.1°,设计坡面面积75 320 m2。该山体为中风化~微风化凝灰岩,为保证弧形高边坡开挖成型,且最大程度减小爆破对预留高边坡的破坏,确保后期库区运营安全,采用深孔大孔径进行预裂爆破设计与施工,并对爆破参数、预裂孔的钻孔技术、装药结构、爆破振动控制等进行了优化。从实际效果来看,深孔大孔径预裂爆破不仅保证了弧形高边坡的成型,确保爆破施工中管线隧道在振动安全允许范围内,而且经济实用、大大节约了工期。