抛浆除鳞工艺中氧化皮去除模型研究

针对抛浆除鳞缺乏精确的氧化皮去除量与工艺参数相关数学模型的问题,以Q235热轧板带表面氧化皮为研究对象,依据能量守恒分析抛浆工艺中磨粒与水的混合浆体在冲击过程中的动能变化规律,根据应变能理论分析基体表面氧化皮在浆体冲击后的应变能变化规律,建立氧化皮去除量与抛浆工艺参数之间的数学模型.利用光滑粒子流体动力学,采用有限元ANSYS/AUTODYN模块,对抛浆过程中氧化皮与基体变形的过程进行模拟,采用抛、喷浆一体化除鳞实验平台进行抛浆除鳞实验.结果表明,当基体表面氧化皮应变高于临界应变时,氧化皮会破裂剥落;磨粒粒径对冲击范围增加率的影响与冲击速度的比值为105.35%∶24.14%,磨粒粒径对冲击深度增加率的影响与冲击速度的比值为233.67%∶5.86%,冲击范围有限元计算结果与实验结果最大偏差率为8.71%,冲击深度最大偏差率为8.55%.磨粒冲击次数解析法、有限元计算结果与实验结果一致,利用304不锈钢和45钢的抛浆除鳞实验结果验证了模型的广泛适用性.

深部强矿压矿井煤层覆岩爆破卸压机理研究

为实现深部矿井开采强矿压的高效治理,本文提出首先在煤层覆岩顶板布置“U”型巷道,然后对“U”型巷道中间的岩层进行集中爆破卸压的强矿压治理方案。以西北矿区某深部强矿压矿井为研究背景,在两种岩性的坚硬顶板中,各设计了两种不同埋深的“U”型巷道布置方案,分别是埋深-800 m、-825 m和埋深-850 m、-875 m。研究结果表明,采用“U”型巷道岩层爆破后,煤层采动过程中的采场应力、位移均有所减小。而“U”型巷道爆破卸压效果不仅与相对层间距有关,还与“U”型巷道所在岩层的岩性有关。在岩层岩性相同的情况下,“U”型巷道与下煤层的相对层间距越小,采场爆破卸压效果越好。

大型高炉炉缸铁口直径及铁口深度的数值模拟

高炉作为钢铁企业的主要设备之一,其使用寿命和工作状态在很大程度上影响了钢铁企业的经济效益及社会效益。面对新时期的“碳达峰、碳中和”新目标,高炉需要进一步向大型化、现代化、高效化、长寿化方向发展。目前国内多座大型高炉在炉役期内,炉缸都曾出现过较为严重的侵蚀现象,炉缸寿命成为限制大型高炉寿命进一步发展的限制性环节。调查结果显示,炉缸炭砖主要受铁水冲刷侵蚀、碱金属和锌对炭砖的破坏以及高温热应力的影响。针对铁水对炭砖的冲刷侵蚀,使用Fluent软件研究了5500 m^(3)高炉不同铁口直径及不同铁口深度对炉缸铁水流场及温度场的影响。研究结果表明,当铁口直径从55 mm增大到75 mm时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会增加;当铁口深度从3.3 m增大到4.3 m时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会降低。在高炉生产过程中,适当增加铁口深度及降低铁口直径有利于降低炉缸铁水流速和炭砖热面温度,从而延长高炉的使用寿命。

深水条件下水深对炸药性能影响研究

在深水条件下进行水下爆破时,由于装药时间较长,炸药将受到高水压的影响,并且浸泡时间较长,只有当炸药性能达到技术要求时,才能保证爆破效果。结合三峡—葛洲坝两坝间莲沱段航道整治工程,炸礁时发现原乳化炸药成分抵抗深水压力能力较弱,在40 m水深施工时殉爆距离较小,猛度不足。实验室通过采用深水测定法,调整静水表面压力模拟深水条件,对水胶炸药、化学敏化炸药、玻璃微球敏化炸药和珍珠岩敏化炸药的性能变化进行实验,探寻不同水深条件下炸药性能随浸水时间的变化关系和不同浸水时间条件下炸药性能随水深的变化关系。经过实验结果对比,研究表明:当水深为0~20 m时玻璃微球敏化炸药、化学敏化炸药、珍珠岩敏化炸药、水胶炸药的性能下降均较小,这四种炸药都满足工程需求;当水深为20~40 m时推荐使用玻璃微球敏化炸药与珍珠岩敏化炸药;当水深为40~50 m时推荐使用玻璃微球敏化炸药,玻璃微球敏化炸药在高压与长时间浸水条件下,炸药性能下降程度均较小,适用于深水条件下水下钻孔爆破施工。

BCJ-4I型混装炸药车在石碌铁矿中深孔爆破的应用

针对石碌铁矿上向中深孔人工装药过程中,存在安全隐患大、工人劳动强度大、返粉率高、作业环境恶劣、作业效率低等缺点,引进先进的混装炸药车,应用专用乳胶基质及敏化剂溶液、闭环比例控制、无线遥控寻孔和自动送、退管等关键技术,实现装药作业机械化、自动化、智能化,降低了炸药成本,改善了爆破效果,同时减小了工人劳动强度,提高了作业安全性。

孔径对爆破漏斗试验的影响研究

爆破漏斗试验是确定合理爆破参数的重要手段,而炮孔直径会影响爆破漏斗试验结果。为研究孔径对爆破漏斗的试验结果影响,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA共建立6组不同孔径的爆破漏斗模型,通过计算获得最佳比例埋深随孔径变化的规律。研究结果表明,在有限的孔径区间内,爆破漏斗最佳比例埋深随着炮孔直径的增大而呈现幂函数式增长,且增长速率有逐渐增大的趋势,并通过拟合得到了二者的三次函数关系式。研究成果能为现场爆破漏斗试验和参数优化提供参考。

露天矿山开采中深孔爆破技术的应用研究

在我国的露天矿山开采过程中,中深孔爆破技术具有重要的意义。这种技术不仅能够提升爆破效率,而且还可以在降低生产成本的基础上改善采矿环境。相较于传统的爆破技术,最终的爆破效果也有明显的优化。在这一背景下,本文以江西新钢分宜矿白云石采场为例,对深孔爆破技术的应用进行了研究,探讨其在露天矿山开采中的实际应用效果,以期为相关人员提供有益的参考。

从风口回旋区模拟谈风口参数对风量的影响

基于鞍钢新5号高炉生产数据,在考虑风口回旋区条件下,探讨了风口回旋区体积、风口直径及风口插入深度对风量的影响。结果表明:风口回旋区体积由0.6769m^(3)增大到0.7186m^(3)时,风量从158.02m^(3)/min增加到163.41m^(3)/min,与空喷相比,风口风量更大;风口直径分别为110mm、115mm、120mm时,风口直径每扩大5mm,风量依次增加了5.81m^(3)/min、12.16m^(3)/min,与空喷相比,随着风口直径的增加,风量增加的趋势更加明显;风口插入深度分别为480500、520、560mm时,风量分别为159.61m^(3)/min、159.64m^(3)/min、159.69m^(3)/min、159.76m^(3)/min,与空喷相比,随着风口插入深度的增加,风量会增大,但增幅较小。

包钢5^(#)高炉炉缸侧壁温度升高的分析与防治

高炉炉缸是制约高炉寿命达到15年以上的关键部位,也是决定高炉寿命的关键因素。针对5^(#)高炉炉缸侧壁温度升高,通过对炉缸侵蚀机理的研究,判定铁水环流加剧、炭砖侵蚀严重是炉缸侧壁温度升高的直接原因。5^(#)高炉通过采取制定预警标准、强化日常管理、优化铁口深度标准与加强维护、根据三级预警调整生产操作参数等防治措施,炉缸侧壁标高8.663 m处铁口区温度均下行,停炉前基本稳定在350~450℃,处于可控范围。

装药埋深对机场跑道爆破效应影响数值模拟

为评估装药埋深对机场跑道爆破毁伤效应的影响,采用非线性动力分析程序对机场跑道进行了爆炸破坏数值模拟,对比分析了不同埋深下爆炸漏斗坑尺寸、爆腔半径、靶体各层损伤区域分布情况,计算表明,存在一个最佳爆深使得爆破漏斗坑体积达到最大值。初步给出了爆炸破坏参数与装药埋深的关系。

中深孔爆破效果的非线性预测

将神经网络原理应用于河南灵宝罗山矿区中深孔爆破效果的预测中,选取爆区岩石力学性质、炸药性能参数、爆破设计参数作为影响爆破效果的因素,建立了神经网络模型,对爆破效果包括块度、大块率、前冲距离、堑沟边帮平整度、质点振动速度进行了非线性预测。结果表明,运用神经网络预测模型对爆破效果进行预测,取得了较好的效果,同时,可以根据预测的爆破效果调整爆破参数来满足工程要求。该方法对于节省工程投资和提高工作效率有一定的实用价值。

地铁隧道掘进爆破振动监测与爆破参数的优化研究

结合深圳地铁7号线皇—福区间隧道爆破开挖的工程实际,通过理论计算与现场试验的方法,得到了适用于现场地质条件的爆破振动衰减规律。获得了爆破振动回归分析曲线,确定了相应的爆破振动预测公式;同时根据现场试验调整并优化了施工方法及相关的爆破参数。在确保爆破振速和频率满足设计要求的同时,加大了循环进尺,降低了掘进成本,实现了隧道爆破开挖的高效施工;可为后期的爆破设计及施工提供理论依据。

露天转地下采深影响下爆破振动速度传播规律

为研究采矿深度影响下爆破振动速度的传播规律,以大冶铁矿东露天采场狮子山北帮边坡露天转地下开采工程实际为背景,运用ANSYS/LS-DYNA建立简化模型对矿山露天开采以及不同采矿深度的地下开采爆破过程进行模拟,并用现场实测数据对模拟结果进行了验证。分别研究了不同采深影响下边坡面质点、坡体内质点、坡面同一质点以及同一采深条件下坡体内质点振动强度特征及其爆破振动速度传播规律。结果表明:(1)与露天开采爆破相比,地下开采引起的质点振动速度衰减更趋缓慢;(2)随着采矿深度的增加,坡体内径向、切向和垂直三个方向上的质点振动速度均具有放大效应,但当爆心距超过一定范围后,爆破振动速度放大效应消失,仍表现为为随爆心距增加而衰减的效应。(3)随爆心距的增加,坡面质点垂直振动速度随采矿深度增加以放大效应为主,水平方向的质点振动速度在一定的距离范围内相差不大,不具有明显的放大或衰减效应。

硬岩巷道掘进爆破参数设计优化

为解决煤矿硬岩巷道掘进爆破中普遍存在的炮眼利率低和循环进尺少等工效低的问题,采用中深孔不同阶掏槽全断面一次爆破技术,并在卧龙湖煤矿南一底板轨道巷进行了掘进爆破参数优化试验。现场试验结果表明,采用优化后的爆破参数设计,炮眼利用率超过90%,平均单进提高29%,且炮堆比较集中,巷道成形好,达到良好的爆破效果。

炸点深度对侵爆战斗部毁伤效果影响数值模拟

采用数值模拟方法,并结合试验分析对侵爆战斗部作用下的机场跑道毁伤效应进行研究,重点分析了炸点深度对侵爆战斗部作用下的机场跑道毁伤效应的影响。采用Lagrange算法与SPH算法转换可以实现侵彻效应和爆炸效应连续计算。研究表明:炸点深度对反跑道毁伤效果影响显著;炸坑面积随着炸点深度变化呈二次曲线变化;在弹靶确定条件下存在一最佳炸深,并可以通过本文方法得到。采用计算跑道各层吸收爆炸能量多少的方法可以对反跑道侵爆战斗部的毁伤效应进行机理分析。

半穿甲弹丸在复合靶中爆炸破坏效应的实验研究

实验测试了半穿甲弹丸在混凝土面层和沥青混凝土面层的多层复合靶中的爆炸深度及爆炸后形成的弹坑面积和体积;对多层复合靶中弹坑的形成机理和复合介质的爆炸破坏机理进行了探讨。结果表明,弹丸在混凝土面层的多层复合靶中爆炸后,其混凝土面层上先出现径向裂纹,后出现环向裂纹,环向裂纹与径向裂纹贯穿形成破碎区,并且径向裂纹的范围更大;混凝土面层靶的炸深比沥青混凝土面层靶的炸深浅,在药量相同情况下,沥青混凝土面层复合靶中爆炸形成最大弹坑体积和弹坑截面积均比混凝土面层复合靶中的大。

铀矿原地爆破浸出方法研究现状及发展趋势

论述了目前国内铀矿采矿技术的发展形势,铀矿原地爆破浸出技术的研究现状,对原地爆破浸出技术的主要发展趋势进行了分析。分析认为随着铀矿山开采技术、环保、爆破技术等方面的发展,原地爆破浸出应从以下几个方面开展研究工作:深部矿体"三高一扰动"下原地爆破浸出技术研究;疏松半疏松砂岩、碎裂型矿体原地爆破浸出技术研究;先进爆破筑堆技术及碱法、细菌原地爆破浸出技术研究等。

武汉青山长江公路大桥混凝土桥面防水粘结层试验研究

为确保武汉青山长江公路大桥混凝土桥面防水粘结层施工质量,对混凝土基面抛丸处理方案和防水粘结剂喷洒用量进行了试验研究。混凝土基面处理采用2种方案实施抛丸,通过观察抛丸后界面效果及其构造深度,确定适宜的抛丸遍数。在抛丸效果更好的区域分段喷洒不同用量的防水粘结剂,待其固化后对其拉拔强度进行分析,确定最佳防水粘结剂用量,并对最佳防水粘结剂用量下防水粘结层的抗渗水性能和不同用量下防水粘结层的抗剪切性能进行了检验。结果表明:混凝土基面抛丸2遍处理后的界面粗糙程度和构造深度明显更好;防水粘结剂用量为0.6 kg/m^2时,防水粘结层拉拔强度达到最大值2.15 MPa,基本不渗水,抗剪切强度为3.01 MPa,满足设计要求。

煤体爆破漏斗的试验研究

通过相似材料配比试验得到煤体相似材料及4组配比关系,根据配比制作煤体模型进行爆破漏斗试验。对爆破漏斗半径、可见爆后漏斗深度和爆破体积爆破漏斗参数等试验数据进行分析,得到了相同药量和埋深下,一般煤体(第Ⅱ组)较岩体(第Ⅰ组)容易爆破、不同药量和埋深下煤体爆破漏斗特性曲线及其关系式,1—4组爆破最佳埋深分别为0.092、0.096、0.094和0.100m。试验结果可为煤体爆破作用研究和煤体中爆破参数合理选择提供参考。

露天矿中深孔爆破大块产生的原因及采取的措施

大块率是评价露天爆破质量的重要指标之一。在详细分析露天矿爆破大块可能产生的位置,如台阶顶部、台阶坡面、爆区两侧、爆区后侧以及特殊地质条件区段的基础上,分析了产生大块的主要原因,提出了通过优化钻孔形式及布孔方式,选择合理的爆破方法、装药结构、起爆方式、爆破器材及加强爆破施工管理等降低大块产生的措施。对于改善露天爆破效果、降低大块的产生有一定的参考价值。