不耦合系数对CO_(2)相变致裂影响数值模拟及研究

为了提高液态CO_(2)相变致裂的增透效果,探究孔径尺寸对致裂效果的影响,采用LS-DYNA软件对“不耦合装药”结构下CO_(2)致裂效果进行数值模拟,分别得到了不同径向不耦合系数下的损伤分布云图、孔壁压力时程曲线、峰值速度分布图,采用“Logistic”函数对损伤分布进行描述。研究表明,随着不耦合系数的增大,压碎区范围先快速减小后缓慢减小,裂隙区呈先增大后减小的变化趋势,在K=1.46时破坏区范围最大,此时为最优不耦合系数;当K=1.60时,压碎区与裂隙区的过渡特征变得不再明显,破坏区主要由均匀的裂隙区构成;不耦合致裂结构能改变爆生气体应力波加载方式,降低应力波峰值、延长应力波作用时间,从而能有效降低CO_(2)相变致裂的振动效应,径向不耦合系数K=1.60相较K=1.07,振动强度降低2.48倍。现场试验表明:采用K=1.46致裂结构产生较小的压碎区,裂隙扩展区较K=1.07更大,裂纹发育更长,瓦斯体积分数与瓦斯纯流量较致裂前增加了4.28倍、4.89倍,相较K=1.07瓦斯抽采效果更佳。该研究结果可为CO_(2)相变致裂效果提供理论支撑。

岩体单孔爆破损伤的三维数值模拟研究

为了探究单孔爆破情况下岩石损伤情况,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用RHT材料模型,建立了多组三维数值模型,探究了三维空间下岩石单孔爆破在不同装药长度、不同地应力条件下的损伤情况,并结合自定义变量—有效损伤率来表征岩石在单孔爆破条件下损伤的时空演化规律。结果表明:从孔底到自由面,岩石的损伤逐渐增大,距离炮孔越近,岩石的损伤越严重;随着装药长度的增加,围岩对药卷的空间约束作用也在增强,岩石损伤的增长速率会逐渐减小;地应力在岩石的爆破过程中对岩石损伤具有抑制作用,且岩石损伤会向着地应力最大的方向发展。

初始地应力下不耦合装药对预裂爆破影响的数值研究

为了研究初始地应力下不耦合装药对预裂爆破的影响,以国内某水电站左右岸坝肩槽边坡开挖为工程背景,通过对多孔不耦合装药爆破数值模型进行模拟,分析不同初始地应力下不耦合系数对岩体爆破的振动效应、岩体破坏形式、损伤范围和预裂缝形成效果。结果表明:垂直主应力不变时随着水平主应力增加,水平方向峰值质点振速(PPV)受到抑制,竖直方向PPV受到促进作用,不耦合系数K对各方向PPV起抑制作用。初始地应力的大小对岩体压碎区的形成无明显影响,对裂纹扩展长度起抑制作用。不耦合系数K增加使得岩体压碎区半径和裂纹扩展平均长度减小。相关研究成果可为类似工程提供借鉴。

供风量对水下爆炸冲击波气泡帷幕消波效应的影响

为了减小水下爆破冲击波的危害,在某河道开展了气泡帷幕消减水下爆炸冲击波的现场试验。将300 g乳化炸药和2支PCB压力传感器同时悬吊在水面以下4.5 m深,乳化炸药位于中间,2支PCB传感器等距离位于两侧,且三者处于一条水平直线上,每支传感器与乳化炸药的水平距离为12 m。将气泡帷幕发生器置于其中1支传感器与炸药之间,与炸药水平距离为4 m。调节供风量产生相应的气泡帷幕,引爆炸药后测试两侧冲击波峰值压力,并计算有气泡帷幕一侧相比于无气泡帷幕一侧的冲击波压力下降幅度,对比分析了不同供风量形成的气泡帷幕对冲击波的消减效应。结果表明,供风量由0.938 m^(3)/min增加到7.5 m^(3)/min,冲击波峰压的消减幅度由77.507%增加到88.554%,供风量继续增加到29.1 m^(3)/min,冲击波峰压的消减幅度缓慢增加到90.102%。可见,气泡帷幕对水下冲击波的消波效果随着供风量的增加而增加,但综合考虑电能消耗和消波效果,在本试验条件下供风量7.5 m^(3)/min最为可取。

上海中心城区大型爆破工程安全管理精细化探讨

针对上海中心城区拆除爆破环境严苛的情况,为了确保大型爆破工程安全起爆以及保证公共安全和舆论正确引导,以上海中环商务区复杂环境下的4栋百米高层爆破为研究对象。在爆破工程实施过程中,500 m半径范围内采用超宽频谱扫描技术(100~6000 MHz)管控无人机,将警用红外多频谱无人机搜捕系统用于人员疏散检查;邀请上海地震局进行专业合作参与测振并在爆破后第一时间发出权威准确的信息等管理手段;爆破时实现了爆破区域上方净空,疏散系统无人机探测元的大小达到25μm,成像的清晰确保了爆破周边100 m地面范围人员真空,在保证待爆大楼安全落地的同时,达到了舆论正确引导、社会反映平稳的目的;本工程的成功实施说明,爆破工程从全系统角度进行精细化管理是今后爆破工程管理的发展方向。

循环荷载下大孔隙红砂岩的动力响应及损伤研究

为探究循环荷载下不同孔隙率红砂岩的动力特性和损伤规律,采用SHPB冲击实验系统,选取了2组不同孔隙率的红砂岩进行循环冲击实验,分析大孔隙率红砂岩的动力波形,本构曲线及损伤度,得到不同孔隙率红砂岩的变形模量、峰值应力、峰值应变及损伤度的变化规律。结果表明:不同孔隙率的红砂岩试件在循环荷载下的应力时程基本一致,随着循环次数的增加,岩石经历了孔隙闭合-裂隙开展-应力硬化-应变软化直至破坏的阶段,其变形模量和峰值应变呈现出先减小,再增大,再减小的趋势,峰值应力与速度呈正相关的关系。随着循环次数的递增,孔隙率大的岩石的峰值应力下降趋势大于孔隙率小的岩石,并且损伤累积使岩石在冲击破坏前表现出了较明显的塑性特征,不同孔隙率红砂岩的损伤度变化趋势基本是先增大后减小,孔隙率大的岩石累计损伤度大于孔隙率小的岩石,其损伤裂纹基本都是从透射杆端部开始,随着裂纹的产生扩展直至破坏。

500 kV高压线下预应力钢筋混凝土桥拆除爆破

根据待拆桥梁结构特点和周围环境情况,采用控制爆破技术对500kV高压线下现浇预应力钢筋混凝土箱梁桥进行拆除爆破。在确定桥梁的爆破方案和区域划分的基础上,针对桥梁墩柱、箱梁及桥台各自结构特点,制定不同的爆破参数、装药结构、起爆网路和安全防护措施,控制了爆破的危害效应,达到了预期的爆破效果,为类似条件下的桥梁工程拆除爆破提供参考。

跨公路线双肋拱U型渡槽拆除爆破

拆除爆破迎春渡槽主体为双肋拱承载,筒体为"U"型薄壳筒体结构,全长为152 m,横跨公路线。为了避免交通道路长期中断,采用爆破整体坐塌方式,然后使用机械快速清除公路路障。利用ANSYS/LS-DYNA模拟渡槽拆除爆破及坐塌的全过程,并分析了渡槽爆破及塌落振动对周边环境的影响;同时开展了现场炮孔药量试验及爆破网路模拟试验,以防止出现爆而不塌的现象,通过计算分析确定预处理开窗点位、拱肋爆破切口断点、排架倒塌方向及爆破参数,实现了爆破装药精细化,过程安全可控,可为类似工程提供参考。

大片区孤石爆破控制起爆技术分析及应用

针对大片区孤石爆破常伴的爆破面积大、炮孔浅且分散、一次起爆炮孔数目多、整体起爆难以把控等难点,介绍了一种导爆管雷管孔外接力控制起爆技术,通过合理选择起爆延时时间、孔外接力控制起爆网路、网路连接及其防护的方法,克服了难题。工程实践应用证明,这种起爆技术安全可靠,既可满足爆破振动的安全要求,又能使起爆的炮孔数不受限制,满足实际爆破规模的需要,而且操作简单,运用灵活,应用前景广阔。

天津港“8·12”爆炸事故现场勘验经验和启示

天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故现场是刑事技术部门首次遇到的爆炸当量最大、最复杂的爆炸现场,其现场如何勘验无成熟的经验可循。通过对该事故现场勘验的前期准备情况、实地勘验过程和现场分析重建方法的认真梳理,对这类爆炸现场的处置总体原则、现场勘验的前提、现场勘验的基础、现场勘验的保障、现场勘验的方法等进行了总结和探讨,并结合此次现场勘验的经验和教训,从现场安全评估体系、现场环境监测装备、个人防护装备及使用、现场勘验的程序和方法、现场勘验装备、现场快速检验设备等方面,对今后有效地应对此类现场提出了意见和建议。

复杂环境下62m高烟囱的拆除爆破及安全控制

为了拆除周边环境复杂的62m高砖混结构烟囱,采用了定向爆破技术。针对烟囱直径尺寸大、厚度宽、结构强度高的结构力学特点以及周边环境特点,预先开凿大尺寸导向窗,适当减少了爆破面积;通过设计合理的钻孔和爆破切口,确定炸药单耗和起爆方式;采用减振以及安全技术措施,确保了烟囱爆破拆除顺利实施。尤其针对个别炮孔中炸药单耗大的情况,为控制产生的飞石以及落地碰撞产生个别飞散物,在爆破位置采取三层柔质覆盖材料直接或间接进行近体防护。爆破取得了预期效果,可为类似爆破工程提供参考。

基于改进层次分析法的爆破效果影响因素

为了研究爆破过程中多种常见因素对爆破效果的影响,详细介绍了改进层次分析法的应用步骤,并运用此方法建立了系统层次结构模型,采用三标度法建立影响因素的比较矩阵,定量分析得出了各因素的权重排序。计算结果表明:在13个常见影响爆破效果的因素中,主要影响因素为孔网参数、岩石条件、起爆顺序和填塞质量,其权重值分别为0.124、0.112、0.094、0.094,也是工程施工中需要关注的重点。此评价结果使影响爆破效果各因素的影响程度更具有明确性,也可为改善爆破效果提供参考。

《工程爆破》投稿指南

论点明确、有一定的创新或借鉴意义，数据可靠、图表清晰、文字精练。引用他人成果时请按《中华人民共和国著作权法》中的有关规定指明其出处，并在文中相应位置标注参考文献编号。

基于事件驱动的爆破作业安全管理模式探讨

爆破作业安全管理的传统模式是以爆破器材(含流向轨迹)、爆破作业单位及爆破作业人员为核心对象建立的录入-查询静态系统模式,在分析爆破作业安全管理三要素及其逻辑联系的基础上,借鉴事务信息科学处理机制,建立了基于事件驱动的爆破作业安全管理新模式。以广东深圳为例构建了B/S架构的爆破作业安全管理信息系统,实现了爆破器材闭环管理、爆破作业单位及其人员精确关联管理、爆破作业项目精细化安全管理等功能,可供爆破作业环境复杂所在区域的爆破企业及安全监管部门参考。

钢筋混凝土双曲拱桥爆破拆除

介绍了采用控制爆破技术成功拆除钢筋混凝土双曲拱桥的典型实例。该桥采用定向倒塌爆破法,根据大桥的特点,合理布置炮孔并计算单孔装药量,搭设钻孔操作平台,采用孔内外延时起爆网路,设计不同的起爆顺序成功实现了桥墩、墩帽、立墙和拱脚、拱顶的依次起爆,同时做好爆破安全防护措施,使爆破飞石及爆破振速得到有效控制,取得了理想的爆破效果。

基于HHT的金属导爆索水下爆炸信号时频特性研究

传统小波变换等时频分析方法在提取水下爆炸信号时具有各自的局限性,为了获得金属导爆索水下爆炸信号的特征,采用HHT方法对信号特征进行提取。结果表明：EMD具有自适应性,能够将冲击波信号进行分解,适合金属导爆索水下爆炸冲击波信号的分析;采用HHT方法能够有效提取金属导爆索水下爆炸信号的时频特征,冲击波信号的优势频率主要集中在0～40kHz,特别是20kHz以下的低频能量最大,高于80kHz以上频段能量分量很小;冲击波压力信号能量主要集中在40kHz以下,尤以5kHz以下频带能量最高。能量主要集中在前80μs内的3个子区间内,各子区间能量峰值对应的时刻分别为3、5和16μs。

基于能量的爆破地震波衰减公式

探讨了爆破地震波能量的计算方法,建立了爆破地震波能量的衰减公式,分别采用η和β表示炸药能量转换为地震波能量的百分比和传播介质的衰减系数,通过能量转换百分比的对比,能够分析各个爆源因素对地震波能量的影响。并结合工程实例进行了验证分析。结果表明:采用爆破地震波能量的衰减公式进行拟合分析的线性相关性比萨道夫斯基公式高,说明了采用爆破地震波能量的衰减公式对地震波强度进行预报是可行的;通过遵义市新浦新区洪水台场平工程北、南两区爆破地震波能量衰减公式中η值的对比分析表明总药量和炮孔数不仅对爆破后地震波的初始总能量有影响,还对地震波初始总能量的转换率有影响。

分部楔形掏槽在硬质岩石隧洞开挖中的应用

为了解决乌干达卡鲁玛尾水隧洞10#施工支洞钻孔利用率低、进度滞后、光爆效果差等问题,组织爆破工程技术人员深入施工现场,对现有爆破方案进行优化,提出了"分部楔形掏槽"的概念。并与水平V形掌子面相结合,成功的将硬岩开挖爆破钻孔利用率从79.4%提高到98.5%以上;将平均单循环进尺从2.62m提高到3.25m,有效加快了开挖进度、降低了炸药、雷管单耗;通过调整光爆参数、装药结构,将光面爆破半孔率提高到90%以上。

预加载下岩石的动态力学性能研究

动态和静态载荷共同作用下的岩石力学特性是深部地下岩石工程的关键问题。设计了用于测试静态预加载下岩石动态力学性能的分离式霍普金森压杆系统,并详细介绍了具有预加载装置的分离式霍普金森压杆系统的原理、数据分析和应力波的传播过程。通过具有预加载装置的分离式霍普金森压杆系统研究了岩石在不同预拉伸应力下的拉伸强度。结果表明:动态拉伸强度和总拉伸强度随着加载率的增加而增加,同时,在相同加载率下,动态拉伸强度随着预拉伸载荷的增加而减小,而总拉伸应力与预拉伸载荷的大小无关。此外,对不同预加载条件下岩石的动态断裂韧度也进行了研究,实验结果说明岩石的动态断裂韧度和总断裂韧度随着加载率的增加而增加。在相同加载率下,动态断裂韧度随着预加载荷的增加而减小,而总断裂韧度随着加载率的增加而增加。

复杂环境下高耸建筑物爆破触地振动控制措施

以复杂环境下一座150m钢筋混凝土烟囱爆破拆除为例,分析了高耸建筑物塌落触地振动产生的危害。介绍了爆破切口位置和爆破参数的选取、安全防护措施、减小振动和产生次生危害的措施,对比分析了爆破振动监测结果与最终爆破效果,保证了周边建筑物和各种管线的安全,达到了预期的效果,可为类似工程提供参考。