隧道开挖炮孔填塞技术试验研究

分析了我国隧道施工炮孔填塞现状,阐述了炮孔填塞的理论根据和意义。通过国内外大量的试验数据及隧道爆破试验,提出了推广隧道开挖炮孔填塞技术及炮泥制作设备的建议。     

隧道光面爆破护壁装药结构数值模拟分析

利用仿真软件,分别对PVC管与聚氨酯泡沫新型护壁结构的不耦合装药和耦合装药2种工况的炮孔爆破过程进行了数值模拟分析。结果表明:耦合装药结构爆破过程中,炮孔周边单元测点应力的变化规律与不耦合装药结构大致相同;该新型护壁结构对爆炸应力波具有衰减作用,可延长爆炸应力波的传播时间;炸药爆炸时高温高压使聚氨酯泡沫材料产生形变,消耗掉部分爆炸能量,导致传播到空气和岩体上的应力峰值衰减47.02%~53.78%。     

基于响应面法的矿岩爆破效果影响因素分析

为了分析爆破参数对矿岩爆破效果的影响规律,采用中心组合试验法研究底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度对爆落矿石的大块率、粉矿率与炮孔延米爆破量的影响规律,并建立衡量爆破参数对矿岩爆破效果影响情况的响应面回归模型。研究结果表明:矿岩爆破效果不仅受底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度等单因素影响,而且受多因素交互作用的影响;在一定变化区间内,随着底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度的增加,矿石大块率、粉矿率呈先减小后增大的变化趋势,炮孔延米爆破量则呈先增大后减小的变化趋势。     

隧道水压爆破封堵材料研制试验及研究

水压爆破由于有爆破效率高、降低爆破粉尘污染等优点,在工程爆破施工中应用越来越为广泛。炮孔堵塞是水压爆破施工中的一个重要组成部分,因此,炮眼封堵材料的选择会对爆破效果产生至关重要的影响。本文采用正交试验方法,研制出一种高分子聚合树脂封孔材料来替代炮泥。该封堵材料具有封堵速度快、质地致密均匀、力学性能高的优势,对于保证封孔质量、提高隧道爆破效果和安全性具有重要的现实意义。     

露天深孔水压爆破模拟试验应变测试

露天深孔水压爆破与常规深孔爆破最根本的差异在于前者炮孔中注有水.大量实际爆破效果表明,露天深孔水压爆破方法可提高炸药的能量利用率,降低岩石单位耗药量.主要介绍应变测试方案和测试结果,进一步验证了深孔水压爆破的上述特点.     

微风化花岗岩隧道围岩损伤破裂特征及爆破工艺研究

为解决微风化花岗岩的钻爆开挖问题,以漳武线新村隧道为研究对象,运用室内试验的方法,测试了爆破前后微风化花岗岩试样的超声波速度变化,分析了爆炸作用下围岩损伤破裂特征,并在此基础上进行了爆破工艺研究。结果表明：爆破产生的大量能量释放,使得岩体内部产生了损伤、裂纹和破碎,爆破后试样的超声波纵波初至时间明显增加,声波速度明显下降,初至后波幅振动频率明显增加;损伤因子曲线随着中心距离的增加呈“S”型单调递减函数变化,按照损伤因子的衰减速度,损伤区域可以划分为爆炸粉碎和破裂区、爆炸损伤扰动区、爆炸微扰动区;采用周边孔长短炮孔组合的爆破方式可以有效降低爆破冲击对围岩的损伤,其损伤范围约为超炮孔工况的0.5倍,有效保持了围岩完整性和整体性。     

富水条件下深孔爆破的技术措施

进行富水炮孔深孔爆破时，只要处理好炸药防水和炮孔堵塞这两个环节，就无需再排除炮孔中的水，而爆破效果比无水时还要好，且能降低单位耗药量和减少有害爆破效应。     

椭圆双极线性聚能爆破成缝机理及结构优化研究

为了对椭圆双极性聚能爆破结构进行优化,采取理论分析和数值模拟的办法,分别在不同的外壳厚度(0.15,0.2和0.25 cm)和药型罩厚度(0.1,0.15和0.2 cm)以及炮孔直径影响下,开展岩体单孔爆破过程的数值模拟,研究爆生裂纹的萌生-开展-稳定的整个过程的演化规律.最后通过裂纹的开展分析椭圆双极性聚能药包聚能爆破的作用机理.研究结果表明:当外壳厚度取0.2 cm,药型罩厚度为0.15 cm时,椭圆双极性聚能药包聚能结构对于周围孔壁的爆破效果最好,形成的压碎槽呈现均匀稳定的锥形,极大的促进了聚能方向裂纹的扩展;当外壳厚度达到0.25 cm后,聚能方向聚集能量过大,形成的压碎槽呈方杵性,并不利于爆生气体进一步对聚能方向的裂纹产生张拉作用;当炮孔直径为42 mm,产生径向裂纹最长,聚能效果最佳.     

岩石爆破条形药包爆炸能量的近似分析

对岩石爆破条形药包爆炸各项能量分布予以近似理论计算。由于岩石爆炸气体压力场、岩石运动速度场及应力场的有所变化，单一条形药包与单一集中药包爆炸能量分布计算过程及结果均有所差异，而岩性对爆能分布的影响保持不变。     

多孔微差爆破下岩石损伤演化规律研究

目前山岭隧道开挖中大多数采用钻爆法,但爆破施工时难免会出现超欠挖、围岩损伤破坏严重等现象,直接影响施工安全。通过建立本构模型和有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对不同节理裂隙角度下的爆生裂纹规律以及逐孔起爆、间隔起爆两种起爆顺序和不同微差间隔时间下岩石损伤演化规律进行研究,得出当节理裂隙与炮孔中心连线成60°～90°夹角时岩体破碎效果较差,当节理裂隙与炮孔中心连线成45°时岩体破碎效果最好;间隔起爆下中间孔先起爆的爆生裂纹扩展长度分布较为均匀,可将其应用于辅助眼处,以便于岩石破碎以及减少大块率,为实际隧道工程提供了技术参考。     

双向聚能光面爆破周边眼参数确定的新方法

爆破时周边眼属于两端封闭结构,从经典的薄壁内压圆筒理论着手,推导应变能方程与聚能状态下能量分配关系,根据破坏准则对该法周边眼参数进行设计,提出一种隧道聚能光面爆破周边眼参数的确定方法。以张家界吴家边隧道为例,利用此新方法计算其周边眼参数,并结合现场实际的光爆效果,探讨该方法的可行性和计算精度问题。研究结果表明:当聚能装置上聚能缝宽度增大时,往聚能切缝缝两侧汇聚的能量越多,周边眼炮孔间距越大,相同药量作用下破岩效果更佳;聚能影响因素λ增大时,即聚能装置刚度越强,可使周边眼间距显著增大。若取相同周边眼间距,在有聚能装置存在的情况下可减少炸药用量来达到相同光爆效果;围岩等级越高,岩石抗拉强度越强时,周边眼间距明显减小,随聚能影响因素增大,周边眼间距略有增加。在使用该方法计算周边眼间距时,爆破后产生的残余炮孔占95%左右,光面爆破效果良好,可为类似工程提供参考。     

西康线破碎岩石条件下预裂爆破的研究

在破碎松软的岩石条件下，采取了沿炮孔方向的经向不偶合空气间隔装药结构，不偶合系数大到９￣１１，线装药密度小于６８￣８３ｇ／ｍ，在录线小河车站的预裂爆破中取得了令人满意的效果，也为其它在松软破碎岩石条件下进行预裂爆破提供了宝贵的经验。     

光面爆破技术在渝怀铁路桐子岭隧道施工中的应用

光面爆破是周边炮眼起爆后 ,首先沿各孔的中心连线形成贯通裂隙 ,然后在爆炸气体的作用下 ,使裂解的岩体向洞内抛散。光面爆破就是通过对隧道周边开挖轮廓的准确凿岩 ,达到减少超欠挖 ,减少对围岩的扰动     

深孔不排水控制爆破技术

有水地层深孔爆破的排水是一项困难的工作,做不好将严重影响爆破效果.如果能参照水压爆破的原理进行爆破设计,则可免除炮孔排水之苦,还可利用水介质的特性达到改善爆破效果、降低炸药用量和控制爆破危害的目的.文章结合工程实例,介绍这种爆破技术的实用情况.     

青岛地铁隧道爆破开挖振动控制研究

研究目的:以青岛地铁3号线试验段工程为背景,通过对隧道掘进向地表振动速度检测试验,得到浅埋隧道开挖爆破不同作用类型炮孔引起的地表振动特性及其衰减规律,并在不降低循环进尺的前提下,提出有效的降振措施。研究结论:开挖掌子面上不同的炮孔爆破类型其衰减规律有所不同,随着爆破起爆段别的增加,衰减公式中的K值逐渐递减,α基本保持不变;根据K、α值的变化规律和影响因素,采取了增加中心孔优化掏槽方案、调整起爆顺序、减轻爆破夹制作用的措施,爆破振动降低到1.5 cm/s以下。     

潜孔台阶弱松动爆破在实际施工中的应用

乌当制梁场在土石方平场施工中采用潜孔台阶弱松动爆破的方法,使用牙轮钻机成孔,具有成孔速度快、孔深孔径能满足要求、孔内清洁干净、不易塌孔等特点。爆破根据场地情况,采取台阶式逐次纵向剥离,潜孔弱松动爆破少扰动山体的施工方法。该方法具有逐层一次开挖到位,随开挖、随刷坡,扰动小,对附近村民影响小的特．虽。爆破后岩石达到较为适合填筑的块径,避免中间改炮,影响工序衔接。     

含瓦斯压力的煤体爆破数值模拟研究

为初步探讨瓦斯压力对煤体爆破过程的影响,运用ANSYS/LS-DYNA软件对含瓦斯压力的煤体爆破过程进行数值模拟研究,分析比较了瓦斯压力的存在与否对爆炸应力波的影响,得出了瓦斯压力对煤体的爆破起积极作用。数值模拟结果表明,存在瓦斯压力的煤体爆破是爆炸应力波、爆生气体和瓦斯压力共同作用的结果。     

聚能水压光面爆破在隧道掘进中的实用技术

为了解决隧道掘进超挖和超耗严重的问题，杭温铁路3标项目隧道施工创新采用了聚能水压爆破技术。实施过程中，根据聚能水压爆破技术原理，对炮孔布置及钻孔、炮孔装药及起爆连线等关键步骤进行了技术研究和创新，通过现场应用实践，取得了显著的效果，对类似工程具有一定的参考价值。     

风火山隧道光面爆破盐水不耦合装药结构试验研究

研究目的:针对青藏铁路风火山冻土隧道特殊地质条件和气候条件,研究隧道内气温高容易引起隧道围岩融塌的问题。研究方法:理论分析引起隧道工作面温度升高的原因,针对盐水-空气复合不耦合装药结构,进行理论与模拟试验研究。研究结论:爆生气体是影响冻土热平衡的主要热源之一;盐水介质对爆生气体的降温效果十分显著,高达70%;采用NaCl盐水水炮泥封堵炮孔的技术措施,可达到降低工作面温度和有效降尘的目的;采用复合不耦合装药结构可以有效降低爆破对围岩的损伤。     

光爆层厚度对光面爆破效果影响的数值分析

采用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在周边眼间距E为500 mm时,对不同光爆层厚度W下泥质灰岩中爆炸应力波的传播规律进行数值模拟研究,得到不同光爆层厚度下岩石单元应力、节点振动速度的衰减规律以及与光爆层厚度的关系,分析光爆层厚度对光面爆破效果的影响.研究表明:当W≤400 mm时,巷道围岩受到的扰动强烈,在围岩远区容易产生裂隙,在近区出现超挖现象;当W=700 mm时,因应力波在相邻炮孔间不能有效迭加而无法形成贯通裂缝,由此导致光爆效果不佳而出现欠挖现象.根据本文的研究结果,在巷道爆破掘进中,当周边眼间距为500 mm时,光爆层厚度宜取W=500～600 mm,而炮眼密集度系数为0.8～1.0较合适.