液态气体破岩技术应用于原料矿山开采的实验研究

液态气体破岩技术采用纯液氧或液态氮氧混合体,经物理相变气化膨胀做功破岩,是一种新型的矿山开采破岩技术。以某水泥原料矿山为例,结合该矿山的地质条件、生产现状、液态气体相变能量转换规律等,确定破岩作业的技术参数和施工方式,并进行破岩技术应用实验。破岩效果测试评价表明:该技术破岩效率较高,相较于炸药爆破,实施过程中带来的振动、噪声、飞石等次生有害效应更小,且无有毒有害污染物产生,比机械破岩方式更为经济。

硬岩隧道高压气体膨胀破岩开挖试验

为了解决传统钻爆法在隧道工程中振动大的问题,引入一种新型破岩技术——高压气体膨胀破岩技术。通过在某隧道掌子面采用该技术进行现场试验,获得该技术试验时的振动速度值和试验后的破岩效果,将获得的结果与传统钻爆法得到的相应结果进行对比分析,结果表明,高压气体膨胀破岩技术在施工时产生的振动比钻爆法小,证明了将该技术应用在隧道工程中是可行的,解决了该隧道采用钻爆法施工振动风险大的问题,为类似工程破岩提供了一种新途径。

城市小断面硬岩隧道高压气体膨胀法掏槽破岩试验

为研究高压气体膨胀破岩技术在城市小断面硬岩隧道的适用性问题,在分析其破岩机理基础上,通过理论计算得出膨胀管内产气剂破岩的峰值压力,结合某地铁联络通道采用高压气体膨胀破岩技术试验了3种不同孔网参数的掏槽破岩方案,并对试验过程进行振动监测。结果表明:膨胀管破岩时可使致裂孔周围岩石产生大量裂缝,合理的掏槽致裂孔和空孔布置参数能取得较好的破岩效果,破岩方量最大可达3.5m^3;破岩过程产生的振动较小,隧道内管片和地面建筑物处测得最大振速分别为2.294cm/s和0.548cm/s,不会影响周围建构筑物的安全,证明该技术适用于城市小断面硬岩隧道的开挖,为高压气体膨胀破岩技术在城市小断面硬岩隧道工程的应用提供了技术参考。

钻孔—高压气体膨胀破岩新技术

钻孔—高压气体膨胀破岩新技术美国森伯斯特岩石开挖公司研究了一种岩体开挖新方法。它利用一种小药包在受控条件下依惜剪切破碎机理连续破碎岩石。此法有以下特点；（ｌ）是最节省能量、有效破碎岩石的方法之一３（２）飞石速度极低５（３）对帮壁岩体破坏最小；（４）岩...

高压气体膨胀破岩技术在大雷山隧道车行横通道开挖应用

为了获取高压气体膨胀破岩方法在凝灰岩地质条件下的隧道破岩参数和效果。以杭绍台高速公路台州段大雷山隧道车行横通道为研究对象,开展了基于高压气体膨胀破岩的现场试验,并对破岩过程进行了振动监测。试验结果表明:在凝灰岩地质条件下,高压气体膨胀破岩方法在公路隧道施工中可获得很好的光面破岩效果,破岩过程振动小,实测在15m处的最大振动速度为2.838cm/s,该方法可用于解决特殊环境下近接施工钻爆法受限的破岩难题,可为类似的凝灰岩隧道工程非炸药爆破施工提供参考。

高压水力脉冲破岩技术的发展及其应用

详细论述了国外高压水脉冲射流破岩新技术的技术装备、工作原理和应用前景。对我国无爆破破岩技术的发展具有一定参考价值。

隧道高压气体破岩有效性等级评价及工程应用

为了解决近年兴起的高压气体膨胀法应用于隧道工程时存在的破岩难易程度和孔网参数合理性的问题,引入破岩有效性的概念和一种基于云模型理论的评价方法。根据隧道围岩性质和高压气体破岩的特点,建立了隧道高压气体破岩有效性等级评价模型。通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定隧道高压气体破岩有效性等级。将该模型应用于某一隧道工程,成功评定出该隧道掌子面高压气体破岩有效性等级。研究结果表明:该方法不仅能给出隧道高压气体破岩有效性等级,而且对孔网参数的选择起到了指导作用,为高压气体膨胀法在隧道工程中的应用和推广提供了理论基础。

高压电脉冲刺激对于热处理花岗岩影响的实验研究

高压电脉冲技术作为一种环保、可控、高效的破碎坚硬岩石的方法,其潜在应用场景值得进一步深入发掘。本文研究了高压电脉冲诱导干热岩产生预损伤和劣化方法的效果。对热处理后花岗岩薄片试样施加了不同峰值电压的高压电脉冲刺激,探讨了高压电脉冲对于热处理花岗岩的影响。此外,还研究了初始温度对高压电脉冲刺激花岗岩的影响。结果表明:当外加峰值电压超过96 kV时,热处理花岗岩试样发生贯穿性的破裂,峰值电压越高,贯穿裂纹网络越复杂。当电压从96 kV增加到144kV时,花岗岩试样的微裂纹密度从8.63 mm/mm^(2)增加到13.26 mm/mm^(2)。随着热处理温度的升高,花岗岩发生电击穿的难度逐渐降低。在120 kV电脉冲放电刺激3次后,所有热处理温度高于400℃的花岗岩试样均能发生贯穿破裂。高压电脉冲刺激造成花岗岩产生的最大损伤发生在300~400℃的温度区间内。通过扫描电子显微镜观察到,随着试样处理温度的升高,内部孔隙和裂缝的发育情况逐渐加剧,孔隙大小、裂缝宽度和深度也随之增加。这项研究有望为建造干热岩人工储层提供新的见解。

邻近古建筑非爆破开挖振动安全控制的标准化技术研究

为保护隧道开挖过程中邻近古建筑的结构安全,基于高压气体膨胀破岩技术探索邻近古建筑非爆破开挖振动安全控制的标准化技术具有必要性。本文依托河北某下穿长城隧道工程,对比了国内外对古建筑与古迹的振动安全控制标准,监测评估了隧道高压气体膨胀破岩开挖对古长城的振动影响,并总结了一套标准化施工工艺。研究结果表明,综合国内外振动安全控制标准和古长城结构情况,确定古长城振速安全控制标准值为0.10 cm/s;隧道高压气体膨胀破岩开挖距离爆源60 m处振动小于0.10 cm/s,满足古长城振动速度安全控制标准。

CO2液-气相变膨胀破岩结合机械辅助开挖施工技术

伴随着公路的发展,跨线及紧邻建设项目的情况越来越多,紧邻作业对施工的要求较高。通常采用一般方法便可化解作业中碰到的问题,但在特殊条件下,一般方法无法化解。在岩体裂隙较发育、硬度较高且附近有房屋、铁路、隧道等构造物的路基作业过程中,不能常规爆破施工;而人工及机械拆除效率低且噪音大;在既要确保房屋安全又不影响既有线路正常通行的要求下进行路基施工时,难度极大。在某段石方路基施工时就遭遇了上述情况,经比对各种方法后,最终选择了采用CO2液-气相变膨胀破岩技术解决上述问题,特此总结本施工技术。

超硬全岩巷复合破岩技术的探索

为了解决目前国内外超硬全岩巷掘进存在的进尺慢、安全性差、效益低等问题,采用超高压水力破岩技术和液压冲击破岩技术进行超硬岩破碎。在简要阐述超高压水力破岩技术和液压冲击破岩技术的典型结构和原理之后,对2种破岩技术的可实施性进行了分析和计算。

阐述高效破岩前沿钻井技术

本文着重介绍当前一些主要的高效破岩钻井技术，分析结果表明：高压水射流破岩技术、旋冲钻井破岩技术等传统破岩技术在一定时间仍将是高效破岩钻井技术的主体，而激光钻井破岩技术、电子柬破岩技术等新型高效破岩钻井技术处于探索阶段，但会逐渐成为钻井破岩技术的发展方向。

浅析爆生气体在爆破破岩中的作用

岩石的爆破破碎是应力波和准静态气体联合作用的结果。在爆生气体作用下,爆破近区的裂纹在气体驱动压力下扩展,而爆破中区的裂纹扩展是在气体膨胀压力场和原岩应力共同作用下发生的。本论文是以岩石爆破理论为基础,来研究岩石在爆炸应力波和爆生气体作用下的损伤断裂机理。

静态破碎剂配比优化及其膨胀性能测试研究

静态破岩技术与传统爆破技术相比具有无火花、无冲击波、无大面积震动等优点,为了得出静态破碎作用原理,确定静态破碎剂的配比参数对静态破碎剂的膨胀性能及破碎效果的影响,通过理论分析、实验测试等手段对其进行研究,研究结果表明,实验确定以氧化钙、硅酸盐水泥、石膏、钠基膨润土、聚羧酸高效减水剂和粉煤灰为原料制备静态破碎剂,得到了静态破碎剂优化配比;测得优化配比下的膨胀力平均值为40 MPa,可以满足大部分岩石的破碎要求,同时,可以极大减少粉尘的产生,减轻在煤矿工作中造成的污染。

国内首台高压水力耦合破岩TBM在郑州发布

2019年6月17-18日,由中国水利学会、水利部科技推广中心主办,黄河勘测规划设计研究院有限公司、中铁工程装备集团有限公司承办的“TBM成套装备与关键技术研讨会暨高压水力耦合破岩TBM产品发布会”在河南郑州召开。国内TBM工程技术领域专家、学者等100余人齐聚绿城,共同探讨TBM工程技术应用中的新理念、新装备、新技术、新方法,为推动第四代半掘进机技术创新迈出了重要一步。

中国水利学会国内首台高压水力耦合破岩TBM产品正式发布

6月17日—18日,由中国水利学会、水利部科技推广中心主办,黄河勘测规划设计研究院有限公司、中铁工程装备集团有限公司承办的“TBM成套装备与关键技术研讨会暨高压水力耦合破岩TBM产品发布会”在河南省郑州市召开。来自国内TBM工程技术领域的100多名专家、学者参加会议,共同探讨TBM(全断面硬岩隧道掘进机)工程技术应用中的新理念、新装备、新技术、新方法。中国水利学会副秘书长吴剑出席会议并致辞。

气体压力对爆破岩石作用的模拟

俄亥俄州立大学已开展数个研究课题,旨在确定气体压力在爆破岩石中的作用。为了进一步证实气体压力是破岩机理中的首要因素,开发了计算机模拟技术,以定量描绘破岩与气体压力之间的相互关系。考虑了四种一般情况:(a)炮孔压力仅作用在孔壁岩面上;(b)岩体含垂直双裂纹;

水下钻孔CO_(2)气爆和乳化炸药爆破对比分析

水下爆破作业中飞石、毒气、振动等爆破共生物严重影响水下环境安全,为完成水下炸礁爆破施工任务和不破坏水下生态环境的要求。通过长期的施工经验的思考和总结,提出了水下钻孔CO_(2)气爆代替乳化炸药爆破的施工技术方案。文章通过对比水下破岩CO_(2)气爆与乳化炸药爆破,分析在相同作用效果下,CO_(2)使用量,水击波和地震波数据,以及对鱼类的影响。总结了CO_(2)在水下膨胀破岩作业中的工艺、技术及施工方法,计算出钻孔爆破孔距、排距等相关参数。