梅蓄电站二期上引水洞爆破开挖诱发空气超压对上库事故闸门的影响分析

爆破开挖过程中产生的空气超压可能会影响周边建构筑物的安全。梅州抽水蓄能电站二期引水平洞的爆破作业区,距离在一期工程中已建好并投入运行的二期工程引水上平洞上库钢质事故闸门仅81 m,爆破作业可能会影响事故闸门的稳定运行。为此,以梅州抽水蓄能电站二期引水上平洞的爆破开挖为对象,开展了爆破空气超压现场监测工作,分析了爆破空气超压的分布规律及其对梅州抽水蓄能电站上库事故闸门的安全影响,为分析爆破空气超压对上库事故闸门的安全影响提供了支撑。现场的爆破空气超压监测数据表明:距离爆破掌子面约80 m的事故闸门前的空气超压水平分布在0.63~3.46 kPa,远小于建议的相应的爆破安全控制标准100 kPa;闸门前使用胶帘等防护设施可以有效减小闸门位置的空气超压,实测的第4次和第5次爆破空气超压减小了55%以上;单段装药量及总装药量得到有效控制时,实测的空气超压值远低于建议的控制标准;现场宏观调查及其他检测数据也未见异常,爆破施工未影响上库事故闸门的安全运行。

城市典型地下人防工程外爆性能评估研究进展

“平战结合”背景下城市地下人防工程抗爆防爆需求激增。对城市典型地下人防工程的分类、外爆作用机制和抗爆性能评估三个方面开展综述工作,探讨新时期“平战结合”背景下城市地下人防工程的分类,阐述了城市地下人防工程的外爆作用机制,汇总中外城市地下人防工程外爆性能评估的理论方法、模型试验及数值仿真的成果和不足,并进行展望。分析认为,性能评估的重点是复杂外爆打击环境下的精细化多尺度数值模拟及场地爆炸试验;未来可进一步探索包含隔振、新材料等技术的地下人防结构抗爆新技术,并建立典型地下人防工程抗标准化爆性评估方法,研究成果为推动城市地下人防工程抗爆防爆研究提供一定参考。

HMX基含硼铝炸药的释能特性和作功能力

如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用,设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品,用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究其能量释放特性;用Φ50 mm圆筒试验评价其作功能力,讨论了微米金属粉含量对含硼铝炸药的释能过程和作功能力的影响。结果表明,空爆和水下爆炸中,在HMX的爆轰作用下,铝粉燃烧能够促进硼粉的后燃效应,释放出大量的燃烧热,形成高温高压的膨胀产物,增加空中爆炸火球的持续时间和水下爆炸的总能量。圆筒试验中,在爆轰产物驱动铜管膨胀破裂之前,没有足够的氧和硼反应,未能体现含硼铝炸药中B的燃烧能量优势。当铜管壁膨胀破裂后,空气中的氧可进一步与B/Al复合粉反应释放大量的燃烧热,增强后效作功能力。

坑道内冲击波冲量传播规律的试验研究

为获得坑道中冲击波冲量的传播规律,共进行了20次坑口外装药比例模型爆炸试验。模型坑道为等截面钢筋混凝土直墙圆拱结构,截面积为0.67m2,TNT炸药的装药量范围为1000g^4600g。用压力传感器记录了坑道中的冲击波波形,分析了实测的冲击波波形和冲击波冲量的传播规律,由实测数据拟合出了装药在坑口外爆炸情况下,冲击波冲量沿着等截面直坑道传播的工程经验模型。算例分析表明,该文提出的冲击波冲量工程经验模型具有一定的应用价值。

基于声波检测的空气间隔装药预裂爆破损伤特性研究

采用空气间隔装药预裂爆破技术进行岩体开挖,在提高爆破有效能量利用率的同时,能够取得理想的爆破效果。结合河南省经山寺铁矿上覆岩层剥离进行的空气间隔预裂爆破现场试验,采用声波检测技术,以岩体声波速度降低10%为判据,分析了空气间隔装药预裂爆破对岩体的损伤特性。结果表明,炮孔装药段爆破对岩体的损伤较严重,并有明显的粉碎区,最大深度可达2 m左右,空气间隔段的岩体损伤相对较小。岩体的爆破损伤深度与地质条件以及装药结构密切相关。

管道气试压的适用条件和危害区域研究

对比分析了国内外主要管道试压规范,指出了GB50251-2003《输气管道工程设计规范》的不足,特别是此规范中没有对一、二级地区气试压的应用条件作具体规定。同时针对国内外试压规范均没有对现场气试压的安全预防范围进行定量规定的现状,为减少气试压时安全预防的盲目性,运用高压气体爆炸能量计算方法,以西气东输和忠武线为例,计算了气试压时管道爆破的损伤半径。为我国气试压规范的完善,特别是在一、二级地区气试压应用条件的制定,管材韧性分析,现场气试压的安全保护措施等方面提供了较有价值的参考依据。

底部空气柱装药爆破机理分析与试验研究

应用激波理论分析了底部空气柱装药爆破机理。通过实验室的爆破漏斗试验，研究了底部空气柱装药爆破效果，掌握了定量装药在固定装药深度情况下爆破漏斗体积与底部空气柱长度的变化规律，对工程实践有一定指导意义。

空气间隔与耦合装药混凝土爆破对比分析

采用动力有限元软件LS-DYNA分析空气间隔装药与耦合装药结构对混凝土介质的破坏机理,结合混凝土模型对两种装药结构进行了光面爆破试验。结果表明,采用空气间隔装药结构进行爆破后,混凝土表面平整度要优于无空气间隔的情况;空气间隔装药结构能调节炸药能量分布,使孔内爆炸压力沿炮孔轴向的分布更均匀,从而提高炸药爆炸能量的有效利用率。

风送式喷雾机喷筒结构优化数值模拟与试验

采用动参考系模型,将可动风机的转速作为仿真的初始值,分段划分喷筒内计算区域中的网格,利用数值及正交试验的方法,对风送式喷雾机的喷筒结构进行了优化设计,仿真计算喷筒出口处的风速。为验证模型的正确性,在对应风机转速下,实测了喷筒出口各采样点的风速,并将实测值与仿真结果进行了覆盖率统计及χ2检验。结果表明:影响喷筒压力损失及喷筒出口风速的因素依次为:出风口直径、柱形喷筒长度、锥形喷筒长度;在喷筒出口采样点上,仿真计算出的风速区间覆盖实测风速的概率为95%;χ2检验表明在水平0.05下,喷筒出风口风速的仿真值均服从其实际测量值的分布;因此,利用动参考系方法,以风机转速为初始条件,对喷筒出风口速度的数值模拟是可信的。

底部空气柱装药掏槽爆破试验及机理研究

以槽腔体积、槽腔深度和爆破块度为指标 ,对底部空气柱装药和常规装药掏槽爆破进行了模拟试验。试验结果表明 ,底部空气柱装药掏槽爆破效果优于常规装药效果。根据试验结果 。

红外遥控器综合测试装置的设计

针对红外遥控器整机手工测试速度慢,容易误测的缺点,根据对红外遥控器的测试要求,设计了一种能够配合流水线作业的快速红外遥控器测试装置,给出该装置的结构设计、控制电路设计和测试流程图。样机试验表明,该测试装置能够实现对不同型号红外遥控器各种技术指标的快速、精确测试和筛选,有效改进遥控器生产线的测试手段,提高生产效率。

爆生气体作用过程的模拟试验研究

本文通过机械方法产生高压气体，以模拟爆生气体单独作用下的破岩作用。试验表明，爆生气体的破岩过程可用准静态和静态力学来分析，建立在拉伸破坏基础上的静态平衡方程和爆破的实际效果一致，从而证明了爆生气体破岩的拉伸破坏本质。

底部空气柱装药爆破效果模型试验研究

本文通过水泥砂浆模型上的一系列爆破漏斗试验,研究底部空气柱装药的爆破效果,分析了底部空气柱长度变化对爆破作用的影响规律。结果表明,底部空气柱长度与装药深度之比为0.4～0.8时,爆破效果最佳,爆破体积比传统的装药结构增大45％～55％,显著提高了炸药能量有效利用率。文中提出了底部空气柱效应新概念,探讨了底部空气柱效应的作用机理。

极端温度下气囊爆破仿真中内饰件材料性能测试与建模

文章针对安全气囊子系统爆破问题,为解决塑料材料在极端温度下高速拉伸设备受限、高速材料参数难以获取以及缺乏准确材料模型进行描述的问题,提出通过测量样条在不同测试速度下的横梁位移、使用横梁位移计算材料应变率对于曲线中应力水平的放大作用、使用Coper-Symonds方程对应变率效应参数进行拟合的方法,建立了材料在极端温度和高应变率耦合环境下的力学性能试验及参数处理方法,最后通过仿真及对标验证,确保方法的有效性。

某锡矿地下采场爆破参数优化研究

云南省某锡矿由于爆破参数不合理,导致炸药单耗过高,并且大块较多,在一定程度上对矿山的经济效益造成影响。为通过优化爆破参数改变此现状,基于利文斯顿爆破漏斗原理,在该矿1660中段某采场按照不耦合装药的形式,进行单孔爆破漏斗试验、变孔距爆破漏斗试验、斜面台阶爆破漏斗试验。得到该种锡矿的最佳炸药单耗、爆破漏斗最大体积、最佳爆破漏斗半径、最小抵抗线和最佳孔间距。基于爆破漏斗理论对采场爆破参数进行优化,最终得出采场的合理爆破参数、孔间距和排距。按照此参数在该矿山进行应用,取得了良好的效果。

空气间隔器在昆阳磷矿的试验及应用

爆破质量作为露天矿生产的重要经济技术指标,如何做到控制爆破及控制爆破成本,是改善爆破质量重点关注的问题。昆阳磷矿引进并使用空气间隔器进行深孔爆破试验,通过使用BJQ气体间隔器改变传统的连续装药方式,降低炸药单耗和大块率,在黑页岩应用中获得较好的经济效益和爆破效果。

模拟破片杀伤战斗部空爆冲击波与高速破片群联合作用的等效试验方法

破片杀伤战斗部空爆冲击波与高速破片群联合毁伤作用下目标结构的毁伤特性、防护效能等是当前防护领域的热点和难点,但目前的试验研究手段和方法存在不足,为此,提出采用等效缩比战斗部(其原理为炸药爆炸驱动预制破片分散)来模拟破片杀伤战斗部,可作为进行空爆冲击波与高速破片群对防护结构的联合毁伤作用的实验方法。在确定防御目标战斗部、防御目标弹丸和几何缩尺比的基础上,根据爆炸力学相关经验公式,提出了求解等效缩比战斗部的装药和预制破片的相关参数的等效计算方法。该等效试验方法考虑了多破片侵彻的增强效应以及与爆炸冲击波的联合毁伤增强效应,且等效计算方法参数较少、简单实用。

Ф42 mm炮孔空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究

为探索小孔径炮孔应用空气间隔装药对改善岩体破碎效果的可行性,采用ANSYS/LS-DYNA对Ф42 mm炮孔药包顶部、中部、底部空气间隔装药以及连续装药爆破进行数值模拟,得出中部空气间隔装药的破碎效果较好。然后分别选取空气层占孔深比例为5%、10%、15%、20%、25%、30%六个工况进行乳化炸药药包中部空气间隔装药及连续装药爆破试验,并通过Split-Desktop 3. 0软件对爆破块度进行统计分析,以表征爆破对岩体的破碎效果。结果表明:中部空气间隔装药对改善小孔径爆破块度均匀性起着良好的作用,且空气间隔层比例不宜过大,比例为5%～15%的情况下,爆堆的块度达到最佳效果,其大块度比例降低72. 88%～88. 13%,小块度比例降低20. 51%～32. 99%。

风送式喷雾机叶轮设计及参数的多目标正交化分析

为提高风送式轴流喷雾机的有效射程和效率,建立了风送式喷雾机内外流场的仿真模型并进行了实验验证,采用接近平底的LS翼型作为叶轮的叶片翼型,提出了叶轮设计及其三维建模的方法;将两叶轮设置为对旋方式,选取有效射程和全压效率作为优化目标,采用极差分析法对叶轮轮毂比、叶片安装角之差、后级叶片数3个叶轮参数进行了多目标正交化分析,得到了3个水平因素的最佳组合,并对正交优化前后的喷雾机进行了性能分析.所得结果表明,对于采用LS翼型的对旋式轴流喷雾机,优化后的风送式喷雾机有效射程提高了34.7%,全压效率提升24.1%.所得结论可为风送式喷雾机的设计指供指导.

采石场空气间隔装药数值模拟及应用

为改善某道路工程所属采石场的爆破效果,进行了空气间隔装药爆破技术的研究与应用。首先,运用数值模拟手段对比了不同空气间隔装药参数下的爆破作用效果差异,发现当间隔比例较小时间隔段的峰值压力依然足以破碎岩石;其次,在现场进行试验并运用数字图像分析软件分析爆后岩石块度分布,结果表明采用1 m间隔长度可以得到良好的爆破效果;最后,综合数值模拟及现场试验结果,在该采石场采用1 m间隔长度进行空气间隔装药,实际应用取得了降低成本、减小爆破振动、提高爆破效果的成效。