气泡帷幕对水下爆破冲击波的削弱作用研究

水下钻孔爆破工程中,爆破产生的水中冲击波对于周围环境有着巨大危害,对爆破区域内的重要保护对象采取相应的防护措施意义重大。为研究气泡帷幕技术对于水中冲击波的削弱作用,结合长江九朝段炸礁工程,通过LS-DYNA模拟软件建立了水下钻孔爆破模型,对比分析了气泡帷幕的不同设置距离对削弱作用效果的影响。研究结果表明:气泡帷幕对于水中冲击波的峰值压力和冲量均有明显的削减作用,各工况下水中冲击波峰值压力及冲量削减比例分别为22.4%~49.6%和12.1%~53.7%;当气泡帷幕距离被保护对象5 m时,其削弱效果最好。     

某型电子雷管在隧道控制爆破中的应用

分析了电子雷管的概念、主要功能及在隧道控制爆破中的优势。以新建某工程顾山隧道为例,详细介绍了某型电子雷管在隧道控制爆破中的应用。在隧道控制爆破工程中,采用该电子雷管可以明显改善破碎块度、增加抛掷距离、减少爆破振动、降低爆破噪音、有效地降低爆破单耗、减少钻孔数量、提高爆破作业的安全性、简化起爆网路的施工操作程序。提供了一份具体的爆破施工案例数据,以此来推广电子雷管在爆破工程中的应用。     

露天矿爆破时砖混结构房屋振动响应的模态参数识别与爆破减振方法

为确保矿区周围房屋安全,采集矿区周围单层砖混结构房屋的爆破振动信号,根据运筹模态分析（operational modal analysis,OMA）相关理论,运用希尔伯特黄变换（Hilbert Huang transform,HHT）和小波包分解的方法对爆破地震波信号进行了分析。确定了单层砖混结构房屋地基与墙壁爆破振动信号的各阶固有频率,得到了不同振动方向各阶的固有模态函数（intrinsic mode function,IMF）贡献率。结果表明:地基与墙壁的IMF贡献率存在明显差异;地基高频序列IMF贡献率较高,墙壁的低频序列IMF贡献率较高。对墙壁测点数据进行分析可知:随着墙壁高度的增加,低频段,低频能量逐渐减小;高频段,高频能量逐渐增加。改变装药结构与间隔起爆时间,可使爆破地震波出现峰谷叠加现象,从而减小爆破振动效应,降低质点的振速。     

中心城区超高层楼群多切口折叠爆破拆除

在超大城市中心城区密集空间内进行高层楼房的安全爆破一直是一个难题。在上海普陀中环商务区4栋百米高层楼房爆破拆除中,采用了大切口、多向折叠、一次起爆、分体塌落的爆破技术。对不同结构类型采用不同切口角度:核心筒结构39°,框架结构30°,全剪力墙公寓楼36°。同时,设计楼间、切口间、层间和同层前、后采用不同的延时形式,爆破后大楼完全按照预定的方向安全塌落, 坍塌距离为16~42 m。30 m处,110 kV变电站爆破振速控制为1 cm/s,实现了既要减振又需缩小倒塌影响范围的目的。周围建筑和地下管线均无损伤。     

爆破地震波传播过程中的多普勒效应研究

为研究爆破施工中毫秒延时爆破作用的频谱特性,采用理论推导和数值模拟相结合的方法进行分析与计算。利用模态识别方法对炮孔间隔时间为25 ms的延时爆破振动数据进行频谱特性分析,得到爆源左、右两侧的爆破振动频率分别约为35 Hz和45 Hz的整数倍。进一步分析可得,这是由于爆破地震波在传播过程中发生多普勒效应,导致不同方向上的频率发生偏移,使得爆源两侧的爆破振动频率值存在差异。据此,实际爆破施工中可以利用多普勒效应进行爆破振动频率的调控。     

埋地输油管道对爆破振动的动力响应

为了控制爆破振动对油气管道的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件对埋地管道在爆破作用下不同方向的受力过程进行数值模拟,建立埋地管道三维有限元模型,采用多物质流固耦合算法模拟爆破过程。结果表明:基于流固耦合方法模拟得到的振速与现场实测结果基本一致,利用该模拟方法研究爆破振动对埋地输油管道的影响是可行的。经过爆破模拟分析,得到埋地管道上的有效应力变化规律。迎爆面和背爆面受到的应力远高于管顶、管底受到的应力,且迎爆面的有效应力大于背爆面,说明迎爆面是最容易发生变形的;管顶和管底位于管道的中轴面上,受到的应力较小,变形也较小。     

复杂环境下铁路路堑爆破开挖安全技术研究

为了确保既有铁路线和民房密集区域爆破作业的施工安全,需要着重控制爆破有害效应。结合位于湖南张家界禾家村站东侧的路堑山体爆破开挖工程,探讨了周边民房、铁路路基、铁路边坡的爆破振动控制标准,并从爆破技术和防护等方面对控制爆破振动、爆破飞石及爆破冲击波进行了研究,采取调整爆破自由面方向、预留部分山体不爆破、预裂爆破、逐孔起爆等技术,降低了爆破有害效应。为准确预报后续爆破振动,每次爆破都进行振动监测,并根据实测结果预测下一次爆破的振动值,及时调整段药量,优化爆破参数。爆破效果表明,本工程研究提出的安全技术措施确保了既有铁路线的正常运行及周边民房、居民的安全,可为类似工程提供借鉴。     

Analysis of dynamic characteristics of through‐wall cracks between 2 boreholes in the directed fracture controlled blasting

Through‐wall cracks between 2 boreholes in the directed fracture controlled blasting have been always concerned by researchers. Dynamic characteristics of through‐wall cracks between 2 boreholes and lateral crack propagation of boreholes in the double‐borehole slot mode and the synchronous blasting of boreholes were examined using the explosive loading digital dynamic caustics experiment system. And the effects of borehole loading mode and borehole clearance on through‐wall cracks between boreholes were examined using distinct lattice spring model numerical analysis, based on the experiment model. Findings show that the tips of through‐wall cracks between boreholes did not meet directly but staggered, continuously propagated after meeting, and moved closer to the existing anisotropic crack direction. The velocity and acceleration of crack propagation fluctuated. K_I rapidly decreased from the maximum value, then gradually increased after a repeated volatility, and began to decrease after it reached the second peak. During the process of crack propagation, K_II was basically smaller than K_I. The dynamic energy release rate rapidly decreased from the maximum value, reached the second peak after the volatility, and gradually decreased again. The borehole loading mode and borehole clearance had significant effects on through‐wall cracks between boreholes.     

保护层开采爆破技术数值模拟研究与应用

为保证保护层开采的爆破效果,提高施工效率并降低爆破成本,采用垂直炮孔底部填充波阻抗差异较大的垫层材料的技术进行保护层开采爆破。在分析爆炸应力波的特点、作用范围、反射与透射原理后,选取泡沫混凝土加松砂作为复合垫层材料。使用LS DYNA对不同保护层开采爆破高度和不同泡沫混凝土高度的保护层开采爆破进行模拟分析,探索保护层开采爆破的合理高度。分析认为,采用25 cm泡沫混凝土加10 cm松砂复合垫层时,保护层开采爆破高度宜为4 m。研究结果在广东太平岭核电站建设中得到运用,建基面岩体得到良好的保护。     

采石场开采爆破炮孔的布置优化

采用数值模型与理论计算相结合的方法,对某露天采石场爆破开采作业中的单孔爆破、双孔爆破以及多孔爆破进行研究,并进行了现场试验验证。结果表明:同等TNT当量下,双孔爆破时的有效爆破半径比单孔爆破时大53.04%;双排矩形炮孔爆破时的有效爆破面积比双排三角形炮孔时大3.11%。提出了露天采石场爆破开采时双炮孔布置、多炮孔双排矩形炮孔布置以√