侧面爆破粉尘时空分布模拟分析

从开放性细颗粒物污染治理角度出发,建立建筑物拆除爆破产尘的几何计算模型,运用计算流体力学(CFD)工具,对给定环境风速下的建筑物周围压力场和速度场进行了模拟分析,并对侧面折叠爆破粉尘按R-R(Rosin-Rammler)分布,使用气流-粒子双向耦合的DPM模型研究了爆炸粉尘的时空分布。结果表明,下风侧因建筑物存在导致风速、压力急剧变化而产生涡流,涡流是影响爆破粉尘时空分布的关键因素之一。在时间上,爆破粉尘有气流拖曳运动状态和扩散态;在空间上,因重力作用致下部空间的粉尘浓度较大。

炮孔壁初始冲击压力直接测量试验研究

基于电测法构建出一套测试系统对孔壁压力进行直接测量,以获得现场岩石炮孔中的孔壁压力实测数据,根据灵敏度、抗冲击和抗干扰能力等参数,选择PVDF压电传感器作为压力测试系统的敏感元件;根据爆炸荷载的加载特性,选择并联25Ω碳膜电阻的电流模式作为系统的测试电路;最后根据带宽、采样率等参数选择示波器进行数据采集。将测试系统应用于高速公路边坡爆破开挖中,试验得到炮孔壁轴向距炸药0、0.1、0.2、0.3 m 4个位置的压力时程曲线,结果表明:在90/32的装药条件下,轴向距炸药0~0.3 m范围内,孔壁峰值压力范围为1 446~156 MPa;各测点的压力上升时间为6.1~1.5μs,距离炸药越近、压力上升时间越长;对试验值进行拟合,发现在轴向距炸药0~0.3 m范围内孔壁压力峰值呈幂函数递减。试验验证了孔壁压力直接测试系统的可靠性。

一种可实现多运动模态的串并联机构的运动学分析

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现多种运动模态。首先,阐述了机构的结构特性,建立了机构的坐标系;其次,根据机构特点,对其进行了正、逆运动学的分析,建立机构的正解和逆解模型;最后,通过数值算例进行验证,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,结果表明,所构建运动学模型正确,且机构具有蜿蜒、伸缩等多模态运动功能。

方便米饭加工技术研究进展

方便米饭是方便食品中的一种,其食用方便,简单快捷,既符合我国人民喜食米饭的饮食习惯,又满足了目前快节奏的生活需要,近年来得到了快速发展。随着国产保鲜米饭技术和设备的进一步提高,口感接近普通蒸煮米饭的冷冻方便米饭、无菌方便米饭、短保质期即食米饭等湿态方便米饭产业将得到进一步的发展。概述了影响方便米饭品质的主要因素,包括原料品种、加工精度、加工工艺与条件等,重点讨论了保鲜米饭工业化加工关键技术,包括无菌加工技术、高温杀菌技术、超高压处理技术等,综述了挤压重组方便米饭最新研究进展情况,探讨了方便米饭目前存在的问题及未来发展方向。

粉砂质页岩隧道周边孔装药结构及装药量对爆破效果影响研究

光面爆破技术是目前控制隧道超欠挖的主要手段,为进一步探究周边孔装药结构及装药量对爆破效果的影响。以武隆隧道粉砂质页岩段为研究对象,采用现场爆破试验方法,分别进行了周边孔不同装药结构下不同单孔装药量爆破试验。结果表明:周边孔采用导爆索空气间隔装药结构,装药量为0.1+0.075×5 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率96%,平均线性超挖为15.3 cm。采用雷管空气间隔装药结构,装药量为0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率可达90%,平均线性超挖18.4 cm。采用连续装药结构进行爆破,装药量为0.3/0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率32%,平均线性超挖量为24 cm。周边孔采用间隔装药结构可以有效提高爆破效果,保证周边孔炮孔残留率在50%以上,减小隧道超挖量;采用导爆索间隔装药爆破效果最佳,周边孔炮孔残留率在90%以上,雷管间隔装药结构爆破效果次之,炮孔残留率在70%以上,连续装药结构爆破效果最差,炮孔残留率50%以下。同时,通过现场试验证明:除采用导爆索空气间隔装药结构外,周边孔也可采用雷管空气间隔装药结构控制隧道超挖。

抽水蓄能电站主机房底板精确控界切割技术研究

抽水蓄能电站主机房底板爆破开挖时,对其平整度及保留岩体完好度要求很高,传统爆破方法会带来底板开挖边界控制精度差、装药量大、保留岩石损伤严重及环境危害大等问题。为克服上述缺点,提出沿主机房底板水平钻凿炮孔并侧向预切槽,沿切槽多点双向设置聚能装药进行岩石控界爆破的方法。首先采用数值模拟正交分析方法对工业炸药装填的聚能装药参数进行了优化,然后根据优化结果制作了聚能切割装置并在实地进行了试验。试验结果表明,当炮孔中双向聚能射流控界切割装置的平均线装药密度为150 g/m、孔距0.5 m时,爆破后就可以在炮孔间岩体产生精确的贯穿性裂纹。相较于传统爆破方法,该控界切割爆破方法在保证切割面精确的同时,大幅度地减少了装药量,降低了保留岩体的损伤程度和对周围环境的影响。

T/CSEB 0011-2020《露天爆破工程技术设计规范》团体标准解读

为进一步规范露天爆破工程技术设计内容与要求、统一露天爆破设计程序与格式、提升露天爆破设计水平与质量、推动露天爆破技术进步与安全发展,中国爆破行业协会提出开展团体标准T/CSEB 0011—2020《露天爆破工程技术设计规范》的制定任务,目前该标准已制定完成,于2020年12月发布,并于2021年3月正式实施。本文介绍了标准制定的背景和意义,对标准的内容与技术考虑做了解读,以更好地用于指导露天爆破工程设计施工,助推标准的贯彻落实。

二氧化碳致裂爆破快速掘进技术应用及探索

针对钻爆法施工受限时硬岩掘进效率低下问题,提出了利用二氧化碳气相爆破方式对硬岩岩体进行松动致裂。以某矿煤仓掘进工作面为研究背景,运用理论分析和现场试验等方法设计了煤仓断面致裂孔布置参数,并进行了二氧化碳致裂松动现场试验。结果显示,在目前的技术体系下,由于封孔措施不当,二氧化碳气相爆破技术在硬岩致裂过程中未能达到预期的松动效果。根据试验反馈结果,提出了通过增设封孔装置、增设爆破能量导向裂隙及调整爆破参数的优化方法,并初步探索了适用于硬岩致裂的方案。这些改进思路有助于实现硬岩致裂并提高机械式掘进效率。

西藏地区无导爆索光面爆破技术研究与应用

西藏地区交通不便,导爆索等爆破器材供应受到限制,且传统的光面爆破难以形成平整光面,这给该地区隧道的爆破施工带来了诸多困难。因此,研究在无导爆索情况下改进传统光面爆破技术进行爆破施工非常必要。文章以西藏地区某水电工程前期隧道施工为例,研究了无导爆索光面爆破技术。该研究用雷管代替导爆索来引爆炸药,采用不耦合装药方式,把竹片放置在每个炮孔的炸药上方,起爆瞬间生成的爆轰波与同时生成的高温高压气体的威力能被竹片大大消减,与传统的光面爆破相比能有效保证爆破后形成平整稳定的光面,对隧道爆破具有重要意义。

接触爆炸下混凝土墩破坏效应试验与数值模拟

为研究混凝土墩在炸药接触爆炸作用下的破坏效应,分别采用K&C模型、HJC模型、RHT模型和Kong-Fang模型对混凝土墩体的破坏效果进行数值模拟,讨论破坏形态、裂缝数量、块体数量、芯部残高和侧面残高的变化并与试验对比。研究结果表明,4种模型都能有效地预测混凝土墩体的破坏形态:在顶部集团装药爆炸作用下,混凝土墩体上半部分和下半部分表现为不同的破坏形式,上半部分为破碎性破坏,形成大量1~10 cm为主的碎块;下半部分为破裂性破坏,开裂为有限数量的块体;其中Kong-Fang模型能够更加可靠地预测破裂区块体的数量和残高。残留块体破坏特征参数随装药量的变化的研究结果表明,随着装药量从1.0 kg增加到4.5 kg,块体的数量增加到25,块体底面尺寸由40 cm减小为15 cm,约为混凝土底边尺寸的1/5~1/25;装药量从1.0 kg增加到3.5 kg时芯部残高及侧面残高减小较快,在装药量增加到4.0 kg后,分别稳定在40 cm及28 cm左右处,不再明显变化。基于以上研究结果,拟合了块体数量、芯部残高及侧面残高随装药量的变化公式,为有效实施混凝土墩体爆破作业提供了参考。

SHPB试验技术在凿岩爆破工程教学中的应用

“凿岩爆破工程”课程是采矿专业实验教学的基础课程,对SHPB设备结构、实验过程、原理进行了介绍,让学生更加了解SHPB实验原理和岩石动力学参数的理论计算方法。通过借助SHPB装置与“凿岩爆破工程”理论课程相结合的教学方式,锻炼学生们的实践能力、理论应用能力及科研探索能力,提高学生对科研的兴趣,为大学生推开科研之路的第一扇门。

工程爆破虚拟仿真实验教学资源建设

高校开展工程爆破实验教学本身存在局限性,爆破危险品难以申购、实验环境安全标准严苛、实验操作危险性高且可重复性低等问题无法妥善解决。该文以中国矿业大学(北京)工程爆破实验课程为例,论述了建设虚拟仿真实验资源的必要性,介绍了工程爆破虚拟仿真实验教学平台以及实验资源建设的设计思路与过程。为最大程度还原真实场景,研发团队多次前往炸药工厂实地拍摄取材,结合理论课程内容,正确引导学生开展炸药爆速测试、猛度测试、起爆网络连接设计以及炮孔布设方案等实验内容,努力探索线上线下教学相结合的个性化、智能化实验教学新模式。

隧道周边孔毫秒延时爆破围岩损伤数值分析研究

隧道爆破开挖引起的围岩损伤对隧道的安全施工和支护成本有重要影响,为研究隧道周边孔毫秒延时爆破对围岩损伤的影响,以重庆北大道隧道为研究背景,通过Hypermesh软件建立隧道34个周边孔三维数值计算模型,利用LS-DYNA软件计算得到不同爆破参数的围岩损伤,分析研究爆破损伤与孔间延时、药量和围岩岩性的关系规律。结果表明:孔间延时的取值对损伤范围有较大影响,孔间延时在一定范围内,损伤范围随着延时的增大而减小,当孔间延时继续增大时损伤范围趋于稳定值;损伤范围随着药量的增大而增大,当孔间延时增大时,不同药量的损伤范围差值逐渐减小。花岗岩的周边孔爆破损伤范围小于砂岩,不同延时下花岗岩周边孔爆破损伤范围变化较小,而砂岩的损伤范围变化较大。根据数值计算结果确定了现场周边孔爆破参数,隧道轮廓成型平整,较好地控制了爆破围岩损伤。

隧道爆破新自由面形成时间的识别与应用

隧道爆破中新自由面的形成影响爆炸能量的传播,能显著降低爆破振动强度。由于现场爆破过程的瞬态性及危险性,难以确定新自由面的形成时间,揭示其作用规律。为解决该问题,提出新自由面形成时间的识别方法,借助电子雷管精准起爆特性设计获取两组对比波形,一是通过现场短延时掏槽爆破试验获取受新自由面影响的实测振动波形;二是按照现场延时间隔,基于叠加理论得到不考虑新自由面影响的计算振动波形。通过希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)分别计算两组波形全时程的累积能量,分析两条累积能量曲线,以差异特征点作为新自由面形成时间。现场应用该方法确定的形成时间为43.5 ms。分析新自由面形成后能量折减率的变化过程,发现存在快速增加到最大值、持续稳定、逐渐降低3个阶段。对比分析短延时(<10 ms)和长延时(>10 ms)爆破条件下的计算振速和累积能量,确定16~19 ms为较优的掏槽孔间延时。

浅谈数码电子雷管在工程爆破中的推广应用

国家工业和信息化部2022年2月28日视频会议明确提出普通工业雷管6月底前停产、8月底前停售,全面推广电子雷管。将电子雷管与普通非电雷管进行对比,对其安全性、使用可靠性等进行研究,介绍了电子雷管在工程爆破中推广应用现状,指出电子雷管在使用中存在的一些问题,并提出了相应的控制措施,为电子雷管推广应用提供一些参考依据。

聚能装药的特点及应用

聚能装药是能产生爆炸聚能效应的成型装药,可对目标实现高效侵彻及切割,在军事、工程中运用广泛。近些年,高耸建筑物(烟囱等)的爆破控制技术已经越来越成熟,但对于高耸钢结构的爆破较少,尤其是对于复杂的钢结构联系体的爆破拆除几乎无先例可循。由于聚能切割技术具有高效、操作方便、安全可靠和不受环境限制等优势,所以聚能切割在钢结构建筑拆除中必将有更加广泛的应用前景。

一起定向爆破拆除楼房的电力设施安全管控策略探讨与实践

为确保电力设施周围进行定向爆破作业的安全性,以广州市增城区一起定向爆破拆除楼房为例,运用相对成熟的经验公式和防范做法验证振速、飞石等保护措施设计合理性,分析爆破过程中的监测参数,验证了爆破效果,达到了安全爆破的预期目的。

基于BP神经网络的爆破参数优选

为了得到最优的矿岩爆破参数,提出以矿岩的容重、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、摩擦角及粘结力为输入因子,炮孔排距、孔底距及一次炸药单耗为输出因子,并以国内爆破工艺类似、效果良好的矿山为样本来建立BP神经网络模型进行优选的思路。以石人沟铁矿上向扇形中深孔爆破参数选择为例,优选出的参数适用于矿岩条件,爆破效果良好。这种思路也可用于使用其它爆破工艺的矿山,具有广阔的应用前景。

炮孔定向断裂爆破作用

采用三维激光全息动光弹超动态综合测试系统进行了定向断裂爆破模型试验研究。分析和讨论了定向断裂爆破动应力场参数和定向断裂爆破作用机理；优选了实用的定向断裂爆破新方法和配套工艺。经岩巷生产实践表明：所选择的切缝药包定向断裂爆破方法是可行的，它为改革现有光面爆破技术提供了良好的应用前景。