邻近既有建筑大体积石方控制爆破技术

柳梧铁路DK29+820~+990段路堑石方开挖工程面临工期紧张的问题,同时,爆破开挖需毗邻众多既有房屋和其他构筑物,周边人口密集,安全防护难度大。为确保施工安全,采用了精确微差控制爆破技术,严格控制最大齐爆装药量,以降低爆破振动对周边环境的影响。同时,采取了多项综合防护措施,如设置隔离墙、钢管排架防滚石和布鲁克网覆盖防飞石等,以降低对周边环境和人员的影响。这些措施的有效实施,确保了爆破施工的安全进行。

护壁爆破的基本原理与爆破效果的声波评价

采用半圆套管的护壁爆破技术在产生定向裂隙的同时,保留部分的岩体还受到套管的保护,可避免爆破损伤。论述了在爆破冲击波和爆炸气体准静压作用下,双侧和单侧半圆套管的护壁的基本原理,以及套管护壁爆破和光面爆破效果对比试验的声波评价。

护壁爆破动态应变测试及分析

针对光面爆破和定向断裂控制爆破存在的对围岩较严重损伤破坏的问题,提出了护壁爆破新技术,包括光面护壁爆破和切缝护壁爆破,并对其装药结构、爆破过程、护壁套管力学效应进行了详细分析.在有机玻璃模型上进行的动态应变测试结果表明,光面护壁爆破护壁面方向比临空面方向的应变峰值降低45.31%,切缝护壁爆破护壁面方向比临空面和切缝方向应变峰值分别降低12.38%和70.96%,临空面方向比切缝方向应变峰值降低66.85%.分析爆破后的有机玻璃模型发现,光面护壁爆破护壁面方向基本上没有形成裂纹,临空面方向形成裂纹较多,长度较长;切缝护壁爆破技术的护壁面和临空面方向都形成3条呈对称分布的裂纹.2种爆破技术的预定开裂方向都形成了一条长而直的主裂纹,说明该方向有能量集中效应.

不同装药结构光面爆破对岩石的损伤研究

介绍了光面爆破的偏心不耦合、中心不耦合和护壁不耦合等3种不同装药结构,并从理论上分析了3种不同装药结构爆破对孔壁的压力情况。通过声波对比检测试验研究了3种不同装药爆破对边坡保留岩体的损伤作用,结果表明,护壁光面爆破对边坡保留岩体的损伤作用最小,是一种值得推广的爆破方法。

岩土控制爆破的历史与发展现状

回顾了岩土控制爆破的历史和发展现状,详细分析了光面爆破的不足、定向断裂控制爆破的3种装药结构及其研究进展,最后介绍了护壁爆破系列技术,给出了护壁爆破的各种装药结构。

控制爆破的断裂控制与参数确定

描述了孔边线状裂纹扩展的断裂控制过程。建立了控制爆破参数与岩石强度、断裂韧度和炸药性质等之间的关系。得出了尽可能加大炮孔间距的合理尺度。

护壁爆破新技术

针对光面爆破和定向断裂控制爆破存在的问题,提出了护壁爆破系列新技术,对其分类、护壁装置、护壁原理作了详细介绍。单孔模型试验和巷道掘进实验结果表明,该技术有非常好的护壁效果。该技术的开发与应用,为边坡开挖和隧道掘进等工程的爆破提供了一条便捷的途径,具有广阔的应用前景。

单孔单侧护壁爆破模型试验与数值模拟

对单孔单侧护壁爆破进行了砂浆模型试验,并对护壁面和临空面进行了动态应变测试,测试结果显示护壁面的应变峰值较临空面降低了44%;运用LS-DYNA3D有限元软件对该试验进行三维数值模拟,分析了炮孔周围介质的有效应力场、压力场、速度场及质点位移的发展和分布。结果表明:护壁面方向的压力、速度、位移的峰值分别较临空面方向降低了46%、43%、40%,并发生了不同程度的滞后,数值模拟结果与模型试验结果有很好的一致性。

护壁爆破机理及动焦散试验

针对光面爆破和定向断裂控制爆破在岩石开挖工程中存在的问题,采用动焦散线法研究护壁爆破过程。结果表明,爆破后光面护壁爆破和切缝护壁爆破护壁面基本上不产生裂纹,临空面方向产生3条以上裂纹,预定开裂方向产生长而直的裂纹,护壁方向应力强度因子大大小于临空面方向。光面护壁爆破和切缝护壁爆破对护壁面一侧介质都有明显的保护作用,能最大限度的维持其完整性。

光面护壁爆破机理及动光弹试验

在理论上分析了光面护壁爆破新技术的作用原理。开展了动态光弹性试验,获得了光面护壁爆破过程的等差条纹图。通过对条纹图的分析表明,由于护壁套管的存在,能够大大降低爆炸产物对护壁面方向的冲击作用,临空面和护壁面之间的剪应力差值高达3.5倍,它是在护壁面和临空面之间形成光滑爆破开裂面的重要动力。试验结果对于光面护壁爆破技术的应用有一定的参考价值。

光面护壁爆破水泥砂浆模型试验研究

针对光面爆破和切缝药包爆破存在的问题,提出了光面护壁爆破新技术,对其装药结构、护壁装置和爆破原理作了详细介绍。单孔模型试验结果表明,单层、双层和三层护壁套管光面爆破的应变降低率分别为43.97%,38.32%—86.93%和29.25%。不同层数护壁套管光面护壁爆破时,护壁面方向比临空面方向的应变值都明显降低,但护壁套管为2层时降低最多。爆破过程的高速摄影也显示,试件基本按照预定开裂方向裂开,护壁面方向介质基本完好。该技术较好的护壁效果预示着它将有非常广阔的应用前景。

松软煤层瓦斯抽采钻孔不提钻下入筛管技术

针对在松软煤层中成孔后孔壁易坍塌,造成瓦斯抽采通道堵塞的问题,通过分析钻孔的护壁方法,提出将不提钻筛管下入技术应用于松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中,并研制出配套的钻头、钻杆、孔底悬挂装置等设备,对PVC筛管的结构进行了设计,最后通过井下工业性试验,证明在松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中应用不提钻筛管下入技术工艺先进和技术可靠,与提钻后裸孔下筛管相比,该技术可以缩短钻孔下筛管时间,提高钻孔筛管下入率和抽采效果.

XZ-新型高性能水基钻井液的研究及应用

为了解决准噶尔盆地深井储层钻探难度大,钻井成本较高等问题,基于"封堵、抑制、固化、双疏、润滑"理论,采用仿生抑制剂XZ-YZJ、仿生封堵剂XZ-FDJ、键和润滑剂XZ-RHJ、固化成膜剂XZ-CMJ、双疏剂XZ-SSJ等处理剂,形成了适合该区块的XZ-新型高性能水基钻井液。该钻井液具有较好的流变性能,且具有较好的长时间老化性能和抗污染性能,老化3 d后,或被2%CaSO_4或10%膨润土污染后,体系仍具有较好的流变性。该钻井液还具有较好的抑制性,对钠基膨润土岩心的线性膨胀降低率达94%以上;对于现场的泥页岩岩屑的滚动回收率均能达到95%以上。钻井液的这种较好的封堵性、润滑性、抑制性、低表面张力等有利于维持井壁稳定、润滑防卡、保护储层等,适用于复杂情况较多的深井及大位移井。现场试验表明,该钻井液体系可以降低井底复杂情况,缩小井径扩大率,缩短建井周期,满足了安全、高效、环保钻井的需要,具有很好的推广应用前景。

张坝沟石灰石矿改进穿孔爆破工作的分析研究

张坝沟石灰石矿长期采用传统光面爆破技术来减小爆破震动及后冲对永久边坡的危害,但是传统光面爆破存在大量的缺陷,需要找到一种更优越的光面爆破方法来保证永久边坡的稳定性。文中较详细地介绍了爆轰波在爆破破岩中的作用,根据其破岩机理提出了几种新的更优越的光面爆破方法。

松软煤层下筛管护孔高效抽采瓦斯技术试验研究

针对松软煤层瓦斯抽采钻孔成孔难、孔壁易坍塌,致使瓦斯有效抽采时间短、浓度低、流量小的现状,提出了松软煤层筛管护孔抽采瓦斯技术,阐述了该技术的基本原理、相关设备及施工工艺。在马堡煤矿15203工作面运输顺槽进行了工业性试验。该技术的应用有效地防止了钻孔塌孔,改善了瓦斯抽采效果,缩短了预抽时间,应用前景良好。

永城矿区煤矿排水钻孔施工技术

永城矿区某矿排水钻孔设计孔深584.1m,因钻孔与地下巷道平面位置相距仅15m,因此要求钻孔偏斜在表土层不大于0.3%,基岩段不大于0.5%。施工中选用稳定性好、扭矩力大的TSJ-2000型工程钻机,并配置850/5型泥浆泵进行钻井作业,钻进过程中严格控制钻进参数,并采取不同措施防止钻孔偏斜。井管加工严格执行技术标准,并在准备工作充分的情况下,一次安放到位。采用向管内连续注入泥浆,通过管底凡尔返到管外的方法进行井管壁外注浆。在注浆作业完成后72h,排除管内泥浆,完成排水钻孔施工。

光面护壁爆破在清平磷矿开拓巷道中的应用

介绍了护壁爆破原理和方法,并在清平磷矿开拓巷道和穿脉巷道试用,比较了护壁爆破与常规爆破的爆破效果。

护壁爆破的护壁作用和聚能效应

进行了光面护壁爆破和切缝护壁爆破技术的动态光弹性试验，获得了光面护壁爆破和切缝护壁爆破过程的等差条纹图。从对条纹图的分析表明，由于护壁套管的存在，能够大幅度降低爆炸产物对护壁面方向的冲击作用，光面护壁爆破临空面和护壁面之间的剪应力差值高达3.5倍，切缝护壁爆破临空面和护壁面之间的剪应力差值高达1．75倍。它们是在护壁面和临空面之间形成光滑爆破开裂面的重要动力。这说明护壁爆破有较好的护壁作用和聚能效应。

护壁爆破在煤矿巷道掘进中的应用

本文介绍了护壁爆破原理和方法以及其在东峡煤矿、潍坊煤矿的应用情况。护壁爆破与光面爆破的爆破效果相比眼痕率提高一倍,超挖量减少20%～30%,巷道壁上的破裂减少,且眼痕壁无宏观裂纹。

光面护壁爆破的护壁效果及作用机理探讨

试验研究了光面护壁爆破的护壁效果,论述了护壁爆破的作用机理。采用智能声波检测仪测试爆破前后岩体的超声波速度,从而评价光面护壁爆破与普通光面爆破在相同条件下的爆破效果,结果发现护壁爆破声波平均降低率1.45%,普通光面爆破平均降低4.83%,普通光面爆破是光面护壁爆破的3倍以上,显示出光面护壁爆破避免岩体损伤的优越性。分析认为:在冲击波和爆生气体准静压作用下,光面护壁爆破在产生定向爆裂岩石的同时,保留部分岩体得到药包外壳半圆管的保护,从而避免爆破损伤。在龙16号油气井钻前场地施工工程中应用,岩体损伤小,护壁效果好。