狭长低矮城市建筑定向拆除爆破

采用经验公式计算分析了狭长低矮城市建筑拆除爆破所需的爆破参数,设计了狭长低矮城市建筑定向拆除爆破方案,确定了狭长低矮城市建筑定向拆除爆破切口尺寸,分析了狭长低矮城市建筑定向拆除爆破产生的爆破振动及倒塌时产生的振动,最后成功对某狭长低矮待爆建筑进行了定向控制拆除爆破,爆破效果较好。研究结果表明,增加爆高可有效提升待爆建筑定向拆除爆破成功率和建筑物解体破坏程度,并且可大幅度提高清渣效率;飞石问题可通过飞石防护分级设置来改善防护效果;爆炸冲击波可采取局部保留、排架防护、临时拆除窗扇防护措施避免爆炸空气冲击波有害效应;振动影响采用“软体+硬体”防护方式保障地下管道线路安全。研究成果对同类城市建筑定向爆破施工具有一定的参考意义。

一种岩土边坡深层水泥搅拌桩用聚合物材料制备及特性分析

解决传统的岩土边坡深层水泥搅拌桩对水泥材料的依赖性较高,工程建设成本长期居高不下的问题。深层水泥搅拌桩是提高岩土边坡尤其软土边坡地基力学性能的重要手段,研究以粉煤灰-矿渣聚合物岩土边坡深层水泥搅拌桩为例,尝试利用粉煤灰-矿渣等制备一种特殊聚合物水泥,对这种通过粉煤灰、矿渣等形成的聚合物原材料的综合性能进行分析。结果表明,当矿渣与粉煤灰的配合比为30∶70时,岩土边坡深层水泥搅拌桩的聚合物硬化时间最短,当碱浓度为2.5 mol/L时,能够获得最佳的材料压缩强度。

丙烯酰胺改性粉煤灰聚合增韧注浆材料研究

煤矿采煤工作面顶板烧变岩涌(失)水高效治理需要具有压缩韧性优良的注浆加固材料。硅酸盐水泥基注浆材料成本低,已在煤矿注浆加固中广泛应用,但存在硬化浆体变形韧性较差的问题。采用丙烯酰胺(AM)原位聚合增韧的方法,研究丙烯酰胺、交联剂、引发剂的掺量和水灰比对粉煤灰基注浆材料的凝结时间、溶胀性、抗压强度、韧性指数的影响,并采用SEM观测硬化浆体的微观结构。结果表明,丙烯酰胺可以在粉煤灰浆液中原位聚合生成聚丙烯酰胺(PAM)凝胶;当AM掺量为25.0%,交联剂掺量为0.75%,引发剂掺量为2.25%,水灰比为0.575时,材料抗压变形率大于60%,溶胀比达到113.43,韧性指数达到257.92%;通过SEM观测发现,注浆材料硬化浆体形成以粉煤灰颗粒为刚性骨架、聚丙烯酰胺凝胶为柔性网络的无机有机镶嵌网络结构,硬化浆体的压缩应力-应变曲线的变形率普遍大于40%,具有显著的塑性变形特征;工程实验结果显示最大抗折韧性变形率可达到25.86%。该注浆材料具有优异的韧性、流动性及较好的遇水膨胀性,可用于煤矿顶板渗漏水治理。

煤矸石代替粉煤灰充填的研究与应用

“三下”压煤开采时,采用覆岩离层注浆充填工艺,通过注浆材料优化,对煤矸石和粉煤灰两种材料进行采样分析、地面沉降效果分析及经济效益对比,得出了采用煤矸石代替粉煤灰作为原材料进行覆岩离层注浆能够实现经济效益最大化的结论。

粉煤灰-水泥双液注浆材料的配比优化

双液注浆材料在煤矿破碎围岩治理中的应用较为广泛。为获得凝结速度快、成本低的双液注浆材料,以粉煤灰、水泥、水玻璃、减水剂、早强剂为原材料,基于正交试验方案,探究粉灰比、玻浆比、减水剂掺量、早强剂掺量4个因素对注浆材料黏度、凝结时间、抗压强度的影响规律,并利用DPS软件建立回归模型,通过Matlab遗传算法得到15组最优配比,最后结合方案造价确定了工业配比。结果表明,注浆材料的性能不仅受单一因素影响,而且受两因素之间交互作用的影响;粉灰比0.126、玻浆比0.35、减水剂掺量1.35‰、早强剂掺量1.85%的工业配比,其黏度为518 mPa·s、凝结时间为23 s、28 d抗压强度为11.10 MPa,与预测值差距较小,成本较低,能够满足实际应用中对注浆材料的性能要求。

钢混立柱爆破个别飞散物运动特性与水袋防护效果

为了研究钢筋混凝土立柱爆破个别飞散物运动特性与水袋防护效果,探讨了个别飞散物的生成机制与防护手段,其次通过开展大尺寸钢筋混凝土立柱爆破模型试验,分析了高速摄像资料获取的个别飞散物运动特性;再基于AUTODYN数值模拟软件,运用SPH方法分别模拟了直径10 mm个别飞散物以10、15、20 m/s初始速度穿越厚度分别为5、10、15 cm防护水袋的减速效果。研究结果表明:钢筋混凝土构件爆破拆除时,爆破生成个别飞散物粒径以碎块(5 mm≤d≤100 mm)为主;爆破碎块飞离母体的初始速度主要范围为10~20 m/s;水袋厚度从5 cm增加至15 cm时,个别飞散物降速效果可从65%提高至95%左右。研究结果可为拆除爆破个别飞散物防护提供参考和借鉴。

与软岩波阻抗相匹配的微膨胀胶凝材料

为获得可应用于地下高频动态力学参数测量的回填材料,提出了以普通硅酸盐水泥为基础的胶凝材料,通过掺入粉煤灰、塑性膨胀剂及UEA等添加剂来制备与软岩波阻抗相匹配的微膨胀系列胶凝材料,探究了水胶比和粉煤灰取代量对微膨胀胶凝材料密度、声速、流动度、竖向膨胀率、抗压强度及波阻抗的影响规律。结果表明:随着水胶比的增大,微膨胀胶凝材料流动度略有增大,竖向膨胀率逐渐缩小,试件在各龄期的抗压强度、密度及波速均逐渐降低,相应的波阻抗也逐渐减小;随着粉煤灰取代量的增加,浆体流动度呈现逐渐增大的趋势,试件在各龄期的抗压强度、密度、波速及波阻抗均逐渐降低;随着养护龄期的延长,水泥结构的性能越来越稳定,试件的抗压强度、波速及波阻抗不断增加,然后趋于稳定。通过试验研究,制备出了抗压强度为1.8~45.5 MPa、密度为1.33~2.18 g·cm-3、波速为1.43~3.31 km·s-1、波阻抗为(1.96~7.12)×10-6kg·m-2·s-1的微膨胀胶凝材料,可应用于各种力学性能与波阻抗要求不同的砂土与软岩环境回填材料中。

大孔径在桥梁爆破拆除工程中的应用技术研究

国内桥梁等大体积钢筋混凝土爆破拆除中,桥墩柱一般都采用∅40 mm小孔径人工钻孔爆破作业方法,这种方法人工钻孔时间长、工作量大、钻孔精度难于保证、施工成本高等缺点。在总结前人经验的基础上,提出了大孔径在桥梁爆破拆除方法,总结了炮孔直径、布孔方式、炸药单耗、起爆网路、安全防护等技术措施。最后结合了重庆李家沱复线桥南引道工程融汇2桥爆破拆除工程实际验证。根据大桥结构的受力情况,结合环境条件,采用对地面以上桥墩柱一定高度、墩柱联系梁实施爆破,使用延时起爆控制技术,使大桥由中间往两端顺序原地逐跨坍塌,一次完成大桥爆破拆除的施工方案。桥梁墩柱采取用水磨掏心钻钻孔,炮孔直径70 mm,十字交叉钻孔方式,孔内采用非电毫秒延时雷管,孔外用电子数码雷管连接起爆,竹跳板、胶皮加柔性密网多层防护。起爆后炸声沉闷,桥梁按设计要求原地坍塌解体彻底,个别飞石、爆破振动、塌落触地振动、爆炸冲击波都控制在安全允许范围以内。

粉煤灰掺量对软岩地区喷射混凝土建筑性能影响研究

为探究粉煤灰掺量对软岩地区喷射混凝土建筑性能的影响,以某软岩地区建筑工程为参考,选择P.O 42.5普通硅酸盐水泥和Ⅱ级粉煤灰为主要材料,结合其他辅助材料制作了5种粉煤灰掺量的混凝土拌合物,将拌合物分别制成混凝土喷射到建筑试样中,即试样1~试样5,对5个试样的抗压强度、弹性模量及泌水率等进行试验。结果表明:粉煤灰的掺加质量分数在30%以内时,可保证试样的和易性和凝结时间调节性最佳;氯离子的表观扩散系数和即时扩散系数的最小值分别为0.62×10^(-12)m^(2)/s和0.427×10^(-12)m^(2)/s;粉煤灰掺加质量分数为30%时,弹性模量最高,为41.6 GPa;泌水率最高,为5.2%。

大跨度84 m高旋风塔定向拆除爆破

为安全拆除水泥厂高耸旋风塔,根据其跨度大、重心高特征,结合构筑物采用底部钢筋混凝土框架(0~6.5 m)、上部钢管框架(6.5~84 m)支撑结构,通过文献研究,决定对底部钢筋混凝土框架支撑钻孔爆破,对上部钢管斜撑半切割预处理弱化支撑强度方式进行爆破拆除。针对底部支撑立柱尺寸大、数量少,不宜通过试爆校核设计单耗问题,选择较大抵抗线、精密布孔、水钻取心钻孔,减少钻孔数量、提高钻孔质量,并压实装药提高装药密度;结合结构跨度与高度,确定缺口内前后排立柱合理的爆破延时时间差与高度差控制结构倾倒方向。起爆后塔炉按设计方向倾倒、无偏差,倒塌过程中结构体随倒塌倾角变化,炉体自下而上逐段触地解体,未对地面产生整体性的刚性冲击,未造成较大的触地飞溅与塌落振动,后排立柱在自身重力下下陷入土3 m,分解炉的成功爆破为同类高耸构筑物的拆除提供了经验。

事故树分析法在爆破飞石事故分析中的应用

在综合分析影响露天爆破飞石事故因素的基础上,采用事故树分析方法得到影响顶事件的各阶最小割集,通过计算基本事件的结构重要度,确定了影响爆破飞石事故的主要因素,并提出相应的安全措施,对降低露天爆破安全事故有重要意义。

爆破飞石产生原因事故树分析

为了避免爆破飞石伤人事故的发生,确保爆破安全,根据现场调研,运用安全分析理论查找爆破飞石产生的原因,为爆破作业设计、施工和安全管理提供科学依据。运用事故树分析法FTA(fault tree analysis)对某一爆破飞石伤人事故进行全面、系统的分析,确定引起顶上事件发生的因素,提出相应的预防措施。

基于故障树分析法的拆除爆破飞散物事故风险分析

为充分控制拆除爆破工程中爆破飞散物对周边环境的影响,建立了以故障树分析法为理论基础,以拆除爆破工艺流程为主线的爆破飞石故障树模型。以拆除爆破中各个工艺单元为基本事件,同时通过子系统设定、系统执行设定和系统独立设定,将分析过程控制的更加严谨和合乎实际。通过最小割集-概率重要度分析指出有效控制部分基本事件使其不发生可以大大提高系统安全状态;通过最小径集分析和结构重要度分析指出了技术人员特别是高级技术人员对拆除爆破飞散物事故控制至关重要的作用。

拆除爆破的飞石防护

分析了拆除爆破飞石产生的原因,认为爆破拆除飞石问题可以通过主动防护、被动防护和设置安全区域的办法进行解决。

基于层次分析法的矿山爆破飞石伤人事故风险分析

本文通过对矿山爆破中飞石伤人事故进行系统的分析,找出了飞石伤人的致因,建立了爆破飞石伤人事故的故障树模型,同时运用层次分析法对该模型进行了风险分析和演算,得出了影响爆破飞石伤人事故的主要因素,并提出了控制这些因素的有效措施。

一起爆破飞石事故的事故树分析

在诸多露天采场爆破事故中,飞石事故占很大的比率,对矿区的安全生产构成了严重威胁。针对一起飞石事故案例,利用系统安全分析中的事故树分析方法,通过最小割集和最小径集的求取,寻找事故发生的原因,提出爆破飞石事故的预防途径和控制措施,从而有针对性地采取安全对策,以减少事故的发生。

中深孔爆破在金山采石场的应用

为完成月爆破方量20000m3,金山采石场采用中深孔爆破。由于周围环境比较复杂,确定采用正方形布孔,对角式斜向起爆的爆破方案,并对爆破震动和飞石进行了安全校核。从爆后效果来看,爆破震动和飞石得到了很好的控制,大块率控制在了2%以内,达到了预期的目的。

爆破飞石飞散距离计算公式浅析

爆破飞石是造成大量工程事故的五大爆破危害之一，其飞散距离的估算存在较大难度，主要是因为确定爆破飞石飞散距离的因素很多。本文查阅了大量相关资料，总结得出了计算爆破飞石飞散距离的经验公式、统计规律公式、弹道公式和其他公式。从使用情况来看，几何相似公式的使用次数最多，但是该公式的系数K1的选取存在较大差异，取值范围大多为1～2；而该系数对计算结果有直接影响，需要广大爆破工作者进行相应的试验来细化K1的取值。

基于高速摄影的露天矿山爆破效果评价

露天开采过程中,爆破效果不仅直接影响着铲装、运输、粗碎等工序的生产效率和综合成本,也是矿山生产技术和管理水平的重要标志。通过对爆破效果的评价可以发现矿山爆破存在的问题,为爆破参数优化提供依据,也是施工监督管理的重要手段。采用高速摄影对露天矿山爆破过程进行数据采集,采用专业软件对爆破瞬间和爆破后的影像资料进行处理和分析,得到爆破效果综合评价结果。以某露天矿为例,对其爆破效果进行评价得出的主要结论是:飞石范围小于矿山规定的安全距离,满足飞石安全距离的要求;填塞物冲出的高度过大,整体堵塞质量不好;爆堆形态和破碎块度尺寸满足挖掘设备工作要求;破碎质量较好,大块率低,矿岩的块度较均匀。

污水污泥堆肥重金属总量及形态变化

采用高温好氧静态强制通风堆肥工艺,研究了污水污泥与锯末、粉煤灰或磷矿粉按不同比例混合堆肥前后重金属(Cu,Pb,Zn,Cd和As)总量的变化,以及重金属在交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态3种不稳定态和包括有机结合态、残渣态的稳定态含量的变化,同时探讨了粉煤灰和磷矿粉在堆肥过程中所起的钝化效果.结果表明:该试验可以显著降低污泥中交换态Cu,Pb,Zn,Cd和As的含量,提高其他形态的含量,但不能降低重金属总量;对重金属的作物可利用态含量的降低以及其他形态含量升高的效果来看,试验A最好,试验B和D次之,试验C最差.粉煤灰和磷矿粉都是良好的钝化剂,在起钝化效果时,其用量并不是越多越好;在与污泥、锯末混合堆肥中,应控制粉煤灰和磷矿粉用量在15%左右,但是粉煤灰的钝化效果优于磷矿粉.