高压气体爆破作用下层状岩体的地表振动效应预测方法

针对高压气体爆破致裂机理和振动效应传播机制研究不足的现状,首先,系统分析了冲击波、多介质流场与炮孔孔壁界面之间的相互作用全过程,突破了爆破荷载在孔壁界面处的过理想连续条件,推导了满足界面压力不连续条件的孔壁压力计算模型;然后,提出了一种高压气体爆破作用下层状岩体的地表振动效应预测方法,并通过比较所提预测方法与数值模拟方法对同一算例的地表振动效应计算结果,验证了所提地表振动效应预测方法的可行性。研究结果表明:在掏槽爆破效果相同的前提下,高压气体爆破比炸药爆破更能有效控制层状岩体的爆破振动效应安全;可为高压气体爆破的方案优化和振动效应预测及控制提供重要的理论指导,尤其适用于地表振动需要严格控制的城市地下工程。

新型气体爆破技术的研究进展

气体爆破技术作为爆破技术中的一种全新的分支,与现有的大部分爆破技术都有着非常大的区别。气体爆破技术目前在国内并不成熟,如何提高气体爆破器材适用性,提高爆破效果,提高技术安全性,都是极为重要的研究方向。气体爆破技术的主要工作原理是通过液态气体的瞬间气化,产生的气体形成高压并作用于致裂器薄弱处,通过瞬间的泄压对岩壁形成强大的作用力,并产生类似爆破的效果。文章综述了目前国内各种气体爆破器材的发展情况及研究方向,讨论了气体爆破技术的研究进展。

二氧化碳气体爆破技术发展及应用

明火爆破的缺点很多,对作业条件、作业环境和日常管理的要求也很高,还具有相当程度的危险性,尤其是在矿井中危险程度大幅提高。常规的爆破方法由于本身具有一定的危险性,在施工工程中给周边的建筑和管道带来了极大的安全风险,迫切需要一种新的安全爆破方法来代替。二氧化碳气体爆炸技术符合该诉求,并很快在煤矿、隧道和建筑等领域进行试验和推广。文章针对二氧化碳气体爆破技术的发展现状展开讨论,并就此提出一些建议。

高压气体爆破实验系统的研究

该文分析了高压气体爆破的作用机理，介绍了作者自行研制的高压气体爆破实验系统的组成和作用，并对其可行性进行了实验验证．结果表明，这一系统是切实可行的，随著材料强度的提高，破碎介质所需的爆破膜压力是非线性增长．

气体爆破疏通煤仓堵塞技术

煤仓因潮湿及材料固有的性质等原因经常发生堵塞 ,采用高压气体爆破疏通法疏通堵塞煤仓 。

高压气体爆破与炸药爆破振动试验研究

为探究高压气体爆破与炸药爆破振动特征差异,根据压缩气体与水蒸气容器爆破能量法建立了不同气体压力与炸药的当量关系,设计开展了模拟岩体高压气体爆破与炸药爆破振动试验。基于试验结果对2种爆破振动持续时间和振动速度进行了分析,并利用小波包变换技术对2种振动信号能量在频域上的分布规律进行了对比分析。试验结果表明:高压气体爆破振动持续时间远大于炸药爆破振动持续时间,2种爆破振动持续时间均随着距离的增大而减小;且高压气体爆破振动持续时间随着爆压的增大而减小,但炸药爆破振动持续时间随当量大增大而增大。高压气体爆破振动速度远小于炸药爆破,但随着距离的增大,2种爆破振动的峰值趋于接近,且高压气体爆破振动速度较炸药爆破振动速度衰减缓慢。随着距离的增大,高压气体爆破与炸药爆破振动信号主频带向低频转移并且主频带所占能量比例逐渐降低;与炸药爆破相比,高压气体爆破振动信号属于更加低窄频的信号、能量在频域上更集中、主频带能量占比较高。

煤体高压气体爆破致裂规律的实验研究

为了明确高压气体爆破对煤体渗透性影响的规律,从室内实际煤体高压气体爆破实验入手,研发了煤体高压气体爆破的实验装置,并进行相关实验。通过实验得到:煤体硬度系数在0.5～1.5时,煤体渗透率增加的更加明显;爆破孔的深度在煤体约1/3处时,高压气体爆破煤体增透效果更好;随着起爆压力的增加,煤体的渗透率也随之增加,基本成线性变化;随着煤体围压增加,高压气体爆破后煤体的渗透率增加量相应的在减小,并近似呈线性变化;而孔隙压力的大小对高压气体爆破增透投效果影响不大。

高压气体爆破破煤机理模型试验研究

利用相似模型材料在实验系统上进行了模型试验,其结果和高压气体的膨胀推力的弹性力学解具有较好的一致性。

油气管道全尺寸气体爆破试验场方案探讨

目前具有独立进行油气管道全尺寸气体爆破试验能力的只有英国、意大利等几个国家,我国尚未建立独立的全尺寸爆破试验场。通过分析国外油气管道全尺寸气体爆破试验场的建设应用情况,结合我国油气管道建设技术的迫切需求,提出了我国建设全尺寸爆破试验场的必要性。包括试验场主要功能、场址选择、断裂控制试验原理与试验流程、爆炸影响范围、试验场布置、供气方案、自控与数据采集系统等,为我国建设油气管道全尺寸气体爆破试验场的建设方案奠定了基础。

高压气体爆破破煤模型试验研究

在模型试验的基础上，得出有关高压气体爆破破煤随最小抵抗线变化的规律，对高压气体爆破参数的研究具有一定的指导意义。

高压气体爆破提高块炭率初探

高压气体爆破可以大幅度的提高块炭率。为尽量清晰阐明其中的力学原理,我们从爆破理论的最基本的问题:应力波和爆生气体在破岩进程中所起的损伤作用以及岩石破碎的机理来对其探讨。

高钢级管线焊管全尺寸气体爆破试验研究

阐述了西气东输二线X80焊管止裂韧性指标确定方法。介绍并分析了国内外所进行的X80及X100/X120全尺寸气体爆破试验结果。并指出对于X80钢级焊管,可以在BTC方法的基础上通过线性和非线性修正来确定止裂韧性,当BTC预测值较高时,采用非线性的修正方法会得到较为安全的结果。对于X100钢级焊管,则无法通过对BTC预测值进行修正的方法来确定止裂韧性。

对二氧化碳气体爆破的管理对策研究

基于2017年某地查处的两起涉及CO2气体爆破的案例,分析了CO2气体爆破反映出的问题,总结了CO2气体爆破危害性大、专业性强、涉及面广和欺骗性强等特点,指出了造成这种现象的主要原因,并对CO2气体爆破的安全管理提出了建议。

高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术研究

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1422mmX80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3MPa的全尺寸气体爆破试验。结果显示,管道全尺寸爆破试验顺利实施,裂纹扩展速度、减压波等数据采集技术可靠,测试结果准确,与理论计算结果一致性较好。结果表明,我国已攻克并掌握全尺寸气体爆破试验关键技术,进一步提升了管道断裂控制研究方面的能力。

全尺寸气体爆破试验用管道设计技术难点

对于高钢级大口径天然气管道而言,需要通过全尺寸气体爆破试验来确定钢管止裂韧性。全尺寸爆破试验用管道及附属设施设计是否合理,决定了全尺寸气体爆破试验是否能够顺利实施并获得可靠的试验结果。研究计算得到了爆破试验用储气管道及试验管道长度,以及试验管道上安装的线性聚能切割器长度、止裂器厚度、长度等关键参数。以上关键技术问题的解决保障了X80及X90系列全尺寸气体爆破试验的顺利开展。

高压气体爆破采煤技术的发展及其在我国的应用

我国煤炭资源储量多集中于中厚煤层中,采煤难度大,导致煤炭资源的获取效率较低,同时获取成本较高。我国煤炭企业一直致力于低成本、高效率的采煤工艺研究中,高压气体爆破采煤方法是近年来受到业内广泛关注的一种采煤方法,通过在目标开采位置引爆高压气体,造成煤块掉落,实现煤炭资源的获取。课题研究由此出发,深入分析探讨高压气体爆破采煤技术在我国现状及其发展方向,旨在为我国采煤技术的开发研究提供借鉴。

高压气体爆破对模拟煤层渗透性影响的规律研究

为了明确高压气体爆破对模拟煤层渗透性的影响,根据实际煤层的特点,利用所研发的高压气体爆破装置进行模拟煤层的高压气体爆破实验,并进行了相关的数值模拟,进而进一步验证实验的相关结论。通过实验得到:起爆点的位置选在整个煤层的中上部增透效果最好;同时多点起爆比单点起爆产生的裂隙更多,延伸的更远;在导向孔的作用下,裂缝沿着导向孔方向不断延伸扩展,并且将导向孔贯通,使煤体产生相互贯通的裂缝,为煤层内瓦斯的运移提供了良好的通道。

巷道爆破有毒有害气体及粉尘扩散规律探究

为探索巷道爆破有毒有害气体及粉尘的扩散规律,基于气固两相流理论,采用FLUNET仿真软件离散颗粒模型与多组分输运模型相结合,研究掘进巷道内爆破粉尘及有毒有害气体的扩散规律及变量场分布特征,包含温度场、速度场、有毒有害气体浓度及粉尘浓度的时变规律。结果表明:巷道爆破后有毒有害气体主要集中在巷道顶部,同时在巷道某个中间位置达到极值。大粒径的粉尘很难被气流或涡流带至远处,大部分细微粉尘在爆破后2~6 s内都位于坑道0~40 m处的上部区域。

水力降低爆破尘毒试验研究

爆破后产生大量微细颗粒和有毒有害气体（简称为尘毒）,严重污染工作面的环境,经常导致中毒事故和矽肺病等职业病发生。为有效控制爆破粉尘和爆破有毒有害气体,从爆破尘毒机理分析出发,在自制的密闭容器内开展了不同装药结构的爆破尘毒控制试验。通过试验得出：采用孔口布置、孔底布置以及径向布置水间隔装药结构时,其粉尘吸附率分别为73.49%、71.08%和32.53%,CO吸收率分别为69.95%、36.85%、14.11%。综合考虑现场应用的可操作性,孔口水布置的降尘毒装药结构效果较好,易于现场操作。现场试验表明：采用微尘爆破装药结构后,粉尘浓度比对照试验要低70.27%~77.42%,具有较好的除尘效果,有效降低了通风除尘时间,验证了爆破水力除尘的可行性和可靠性,为矿山创造良好的生产作业环境提供了指导,具有较好的推广应用价值。

液态CO_2相变破岩技术述评研究

作为物理破岩技术,液态CO_2相变致裂技术自研发以来,其应用由煤层增透逐渐扩展到岩体破裂,克服了炸药爆破破坏性大、危险性高的缺点,为岩体开挖提供了新的思路。随着CO_2相变破岩技术的发展,泄放能量不断提升,施工工艺不断进步,破岩效果不断增强。但其破岩过程及机理的研究刚起步,理论研究落后于工程实践,这在一定程度上制约该技术的进一步发展,制约其向深部地下工程扩展和大规模推广。本文针对液态CO_2相变破岩技术的起源、原理、应用和研究进展等方面进行介绍,并对上述科学问题及后续研究重点进行展望。