首页 过刊目录
过刊目录
2025年, 第42卷,第1期  刊出日期:2025-03-15
    理论与技术探索
  • 李萍丰, 过江, 赵培东, 唐洪佩
    爆破. 2025, 42(1): 1-9. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.001

    矿石破碎是矿石开采和矿石加工的关键环节,爆破破碎与机械破碎的能耗关系一直是行业关注的重点。依据某铁矿的工业性试验数据,通过分析母岩块度级配曲线特征参数与机械破碎电量消耗的关联,确定了筛下最大块度(D75)作为机械破碎电量消耗的敏感指标。构建了爆破共享理论模型,采用最佳母岩级配曲线R=1exp[(X282.1)1.69]调控母岩块度级配,验证了其对矿山总成本优化的有效性,最终实现了矿山总成本降低17.63%的目标。

  • 理论与技术探索
  • 倪宏涛, 黄月君, 赵振夫, 胡学中, 陈明
    爆破. 2025, 42(1): 10-17. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.002

    巴基斯坦迪阿莫-巴沙水电站(DBDP水电站)是巴基斯坦在建最大的水电站,为了控制电站引水洞进口平台岩体开挖过程中爆破振动对下部拟建进水塔新浇混凝土的影响,利用现场爆破振动监测数据对有限元计算参数进行反演,并采用数值模拟计算方法对不同爆源条件下进水塔处爆破振动响应进行模拟,分析了各因素对质点速度峰值(PPV)影响,并提出了相应的爆破振动控制措施。结果表明:单段最大药量、孔间延时、爆破推进方向和孔内起爆位置均会对拟建进水塔处的爆破振动产生影响。为了控制爆破振动对拟建进水塔处新浇混凝土的影响,需要合理控制单段最大药量和孔间延时;同时宜采用背向进水塔的起爆推进方向和孔底起爆方式。

  • 理论与技术探索
  • 李伦, 祝文化, 夏元友, 王世煜, 唐直帆
    爆破. 2025, 42(1): 18-25. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.003

    为了深入研究围岩损伤对岩爆机制影响,进行损伤区模拟材料比选,制作含损伤区试件(1000 mm×600 mm×400 mm),利用自主研制的岩爆模型试验系统钻进装置对试件进行洞室开挖(孔径110 mm),随后采取逐级加载的方式对不同损伤区厚度的试件开展了考虑围岩损伤效应的深埋洞室岩爆模型试验,试验过程中利用摄像头监控洞壁破坏过程,基于橡皮纸模型原理对洞壁图像进行图像展开,并对展开图像进行盒维数计算分析。结果表明:岩爆宏观破坏过程分为裂纹萌生、碎粒弹射、裂纹扩展和碎片迸射阶段;随着损伤区厚度增加,试件洞室侧墙破坏深度也逐步增大;在左、右洞壁的盒维数缓慢提升、急剧增长阶段,洞壁盒维数增长率随着损伤区厚度的增加呈直线下降趋势;随着损伤区厚度增加,加载过程中洞壁裂纹主要集中在损伤区内部,洞室破坏时洞壁破坏深度增大。研究成果进一步揭示围岩损伤条件下深埋洞室岩爆孕育与破坏机制。

  • 理论与技术探索
  • 费鸿禄, 荆广杰, 甄帅, 贾宏宇
    爆破. 2025, 42(1): 26-36. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.004

    高原高寒区露天矿钻爆开采时,常会出现炮孔内部涌水或冰冻现象,该现象会导致炮孔内装药结构变为水、冰介质不耦合装药,药包在不同不耦合介质条件下爆破效果及爆炸破岩机理会发生改变,为此开展了高原高寒区露天矿不同不耦合介质装药爆破效应的试验研究。论文以西藏甲玛露天矿为工程依托,开展了高原高寒区爆破漏斗试验,测定了爆破漏斗的几何参数,分析了高原高寒区3种不耦合介质装药条件下的爆破效果。采用利文斯顿曲线对测试参数进行拟合,根据拟合结果优化了爆破参数,并应用于现场工程爆破。研究结果表明:在爆破漏斗试验中,当埋深1.09~1.49 m时,漏斗可见体积与破碎体积差异大,埋深1.49~1.69 m时,漏斗可见体积与破碎体积几乎不变;相对于空气不耦合装药爆破,水、冰介质不耦合装药爆破振动速度峰值分别降低了25.33%和11.24%;3种不耦合介质下,药包埋置临界深度各不相同,其中水介质的临界深度最深,冰介质的临界深度次之,空气介质的临界深度最浅,且水、冰介质不耦合装药相对于空气不耦合装药,装药量降低18.9%;在现场群孔台阶爆破中,水、冰介质不耦合装药相对于空气不耦合装药单耗减少18.2%,大块率由8.9%降低到4.3%,且水、冰不耦合介质,使炸药能量分布更加均匀。

  • 理论与技术探索
  • 张建国, 杨文, 汪海波, 拜晓亮, 张翌炜, 樊永强, 邢永杨, 杨永斌, 杨波, 闫高文, 薛文飞, 段聪, 刘振江
    爆破. 2025, 42(1): 37-43. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.005

    为探究动载作用下天然板岩的断裂韧度,论文采用板岩制作直切槽半圆盘弯曲试样(NSCB),利用直径50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统进行了动态冲击试验,同时使用高速摄像机记录了其裂纹扩展过程,研究了不同冲击气压和预制裂纹长度下板岩的动态断裂韧度及裂纹扩展速度。结果表明:试件的动态断裂韧度与冲击气压和加载率呈现正相关,而随着预制裂纹长度的增加动态断裂韧度先增加后减小,根据拟合结果,当预制裂纹长度为7.45 mm时试件的动态断裂韧度达到最大值,0.2、0.3和0.4 MPa三种冲击气压下对应的动态断裂韧度最大值分别为2.99、3.57和4.14 GPa·m1/2;试件的破坏过程可以分为动态损伤、裂纹孕育、裂纹形成、裂纹扩展和试件断裂五个阶段;试件主裂纹的扩展速度波动较大,而预制裂纹长度对试件裂纹扩展速度的影响较小。研究揭示了不同工况下板岩试件动态断裂行为的差异,对该类岩性地下工程支护、爆破参数设计具有一定的参考意义。

  • 矿岩爆破
  • 叶海旺, 张鹏辉, 蒙云琪, 张兆龙, 傅家亮, 白金鑫, 刘磊, 余梦豪, Doumbouya Sekou
    爆破. 2025, 42(1): 44-55. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.006

    合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱、三维能量谱、围岩松动圈等评价不同爆破方案对水封洞库开挖爆破的影响。结果表明:EEMD-Hilbert分析方法可以一定程度上改善传统EMD分解带来的模态混叠问题,通过EEMD分解重构后的振速时程曲线更加平滑、可靠性更高;通过信号重构后的边际谱分析,发现双侧壁导坑法频带分布在200~380 Hz范围,单侧壁导坑法的频段范围更窄,集中在110~250 Hz之间,两组方案的低频能量均占比较少;双侧壁导坑法瞬时能量合值高于单侧壁导坑法,两组方案瞬时能量均主要集中在首段掏槽孔上,分别占总瞬时能量的41.67%和23.73%,单侧壁导坑法瞬时能量分布更为平均且较双侧壁导坑法更低;通过声波探测分析:双侧壁导坑法两侧拱腰松动圈范围约1.0~1.2 m,单侧壁导坑法扩挖面、导洞面松动圈范围分别为0.8 m、1.0~1.2 m。通过EEMD-Hilbert与声波探测联合分析可知,单侧壁导坑法相对更适合该洞库爆破施工。

  • 矿岩爆破
  • 吴亮, 刘琳, 余创, 周俊汝
    爆破. 2025, 42(1): 56-62. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.007

    抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的影响规律是必不可少的。通过设置不同抵抗线参数的水下台阶钻爆试验,并采用FLUENT-EDEM耦合方法对抵抗线为2 cm、4 cm、5 cm、6.5 cm四种情况下的爆破试验进行数值模拟,将试验与数值模拟相结合综合评估了抵抗线参数对水下台阶爆破效果的影响。结果表明:抵抗线参数增加初期,用于破碎岩石的有效能量占比增加,且爆破漏斗体积也进一步增大,但随着抵抗线的进一步增加,岩体单位体积所承担的爆炸能量反而降低,另外应力波反射作用强度也减弱了,因此爆破块度的不均匀性呈现出随抵抗线先减小后增大的规律。此外,数值计算能较好地对模型试验的爆破效果进行模拟且结果一致,说明运用FLUENT-EDEM流固耦合方法来探究水下台阶爆破块度破碎问题是切实可行的。

  • 矿岩爆破
  • 张建华, 李佳乐, 张肯, 赵强, 黄刚, 刘犇, 姜苏宸, 梁伟韬, 赵亮, N M MUNYARADZI
    爆破. 2025, 42(1): 63-70. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.008

    为了研究间隔装药结构对炸药能量的传递和爆破效果的影响,提高炸药能量利用率,增强爆破效果,基于郴州某石灰石矿山爆破工程实践,采用LS-dyna数值模拟、现场优化实验相结合的方法,研究台阶爆破过程中不同装药结构的岩石应力变化规律。分别设置连续装药,0.6 m、1.0 m、1.5 m间隔长度的四种装药结构进行模拟实验,并监测其有效应力,基于新式可传爆间隔器开展现场装药结构优化试验,分析优化后爆堆整体效果。研究结果表明:当间隔长度为1.0 m时,岩石应力损伤范围与各测点的平均最大有效应力达到峰值,整体岩石破碎更为有利。现场实验采用间隔装药后,炸药单位消耗量由0.199 kg/t降低至0.179 kg/t,粉矿率降低6.54%,大块率降低3.7%,爆堆平均块度上升5 cm,改善了混装乳化炸药使用过程中存在的能量浪费,爆堆块度尺寸不均的问题,提升了矿山的经济效益。

  • 矿岩爆破
  • 柴修伟, 李成镇, 盛益明, 徐玉萍, 徐亮, 金胜利
    爆破. 2025, 42(1): 71-80. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.009

    目前钻爆法仍是深部磷矿开拓掘进和回采的最高效方法。而磷矿钻爆法施工掘进水平长年维持在70~80 m/月,严重制约了掘进效率,因此对深部磷矿工作面开展矿岩体可爆性分级工作至关重要。以湖北宜昌某地下磷矿为研究背景,在现场进行了岩体的纵波波速测试,开展了岩石密度、单轴抗压强度和抗拉强度等物理力学性质的测量,得到了白云质条带磷块岩、致密条带磷块岩、泥质条带磷块岩和含碳泥质白云岩4种岩石的密度、单轴抗压强度、抗拉强度和岩体完整性系数4项参数。通过调用Matlab神经网络工具箱,将岩石密度、单轴抗压强度、抗拉强度、岩体完整性系数作为输入,以可爆性等级作为输出,采用随机函数法产生大量的训练样本,构建了基于BP神经网络的可爆性评价模型,实现了深部磷矿岩体可爆性分级。分级结果为白云质条带磷块岩和泥质条带磷块岩为中等可爆,致密条带磷块岩和含碳泥质白云岩为难爆。根据分级结果,可对采场爆破参数进行优化,增强爆破效果,降低炸药单耗及矿石大块率,提高深部磷矿开采的安全性及经济效益。

  • 矿岩爆破
  • 魏海霞, 崔有权, 陈建福, 杨小林, 褚怀保, 祝杰, 陈士海
    爆破. 2025, 42(1): 81-88. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.010

    海域盾构施工中常遇到大粒径孤石和基岩凸起段,通常采用爆破法进行预处理,爆破预处理的效果是盾构机顺利通过的关键。依托厦门轨道交通2号线工程,综合考虑海域孤石和基岩凸起段的覆盖层条件、爆破块度控制指标及海洋生物安全控制标准,提出了一种盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化爆破预处理方法。具体步骤包括:爆破孔网参数设计;炸药单耗、单孔装药量、平均块度尺寸的计算;装药结构及爆破网路设计;爆破块度分布效果预测;考虑生态环境影响进一步优化爆破方案。现场应用结果表明:爆破预处理后的块度在30 cm以内,满足盾构机推进的块度尺寸要求;盾构机在爆破预处理段能够顺利掘进,与正常段推进参数基本相近。实现了海域盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化、生态化、高效化和安全化爆破施工。

  • 矿岩爆破
  • 黄高翔, 许国庆, 姚强, 杨旭, 陈星艮, 李洪涛
    爆破. 2025, 42(1): 89-96. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.011

    钻爆法在隧洞开挖中得到广泛应用,通常采用光面爆破以达到成型质量要求,但在小断面隧洞中,特别是遇到不良地质条件时,受洞内钻孔条件及装药等限制,难以达到理想的轮廓控制爆破效果,从而影响围岩安全稳定,也会导致后期支护及衬砌成本增加。针对上述问题,依托小断面水工隧洞开展现场爆破试验,探究聚能水压爆破技术应用于不良地质小断面隧洞的爆破参数,利用三维激光扫描技术对轮廓开挖质量进行分析与评价,主要结论如下:(1)超欠挖检测结果表明,同种地质条件下,聚能爆破相对于常规爆破可降低超挖量与欠挖量分别为40.8%和54.2%;(2)通过不同炮孔布置方式下的爆破结果对比分析发现,在弧顶与边墙连接处可不布设孔,利用聚能效应控制成型,可减少拱肩处的超挖;(3)在Ⅳ类围岩的粉砂质泥岩和层状砂岩中,壁面平整度受爆破参数影响较小,主要由岩性决定,且层状砂岩相比粉砂质泥岩平整度可提高30%以上。综上所述,在小断面水工隧洞中合理应用聚能水压爆破技术,可有效提高光面爆破下的隧洞壁面成型效果。

  • 矿岩爆破
  • 李岩巍, 纪晓琳, 于海, 闫鸿浩
    爆破. 2025, 42(1): 97-106. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.012

    以大连地铁5号线石葵路~劳动公园区间工程建设为背景,结合隧道施工工法(台阶法、CRD法),优化掌子面爆破参数,控制区间隧道爆破对桥桩的影响。右线采用台阶法,左线采用CRD法,台阶法的上台阶及CRD法的左上方①部洞室采用两次爆破,第一次为掏槽区域爆破,为第二次爆破提供临空面进而降低爆破振动。掏槽处炸药单耗为1.87~2.33 kg/m3,其余部位炸药单耗0.40~0.80 kg/m3,最大段别雷管使用Ms-15段非电导爆管雷管。基于实测数据反演爆破振动衰减规律公式,完成爆破振动安全预校核。采用SPH法对临近桥桩掏槽爆破进行数值计算,在单段药量0.3 kg情况下,对5 m远处受到爆炸载荷作用的桥桩进行了响应分析。计算表明桥桩无损伤,且爆破作业结束,桥桩安全无恙,表明侧穿桥桩段的技术方案是可行的。此外,模拟应力波在地层、桥桩中的传播过程,桥桩中应力波传播速度3280~3590 m/s,岩土层中传播速度平均为1620 m/s,数据显示振动在桥桩中传播速度明显大于在风化层与黏土层的传播速度。论文中炸药与临近岩石采用SPH方法,避免了大规模粒子计算对超算能力要求,对于远距离振动分布研究,此方法具有一定的借鉴意义。

  • 拆除爆破
  • 高文乐, 李云飞, 寇玉明, 孙鸿, 张建伟, 柳姬
    爆破. 2025, 42(1): 107-115. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.013

    为探究不同爆破切口圆心角及高度对冷却塔整体倒塌效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对结构的倒塌过程进行复现,验证数值模拟的可靠性。在原模型基础上,仅改变爆破切口圆心角和高度,选定14 m、15 m、16 m、17 m、18 m五种爆破切口高度和190°、210°、230°三种爆破切口圆心角,将其正交排列组合,探究两者对爆破效果的影响。得到以下结论:爆破切口圆心角对冷却塔爆堆范围的变化起着主要作用,爆破切口高度起次要作用;爆堆最高点基本位于倒塌中心线上,且分布在塔壁横向断裂位置附近,结构后方塔壁的裂隙出现位置和破碎程度决定了结构爆堆高度和爆堆高度最高点出现的位置;在爆破切口高度一定时,结构的竖向触地速度随爆破切口圆心角的增加而减小;当爆破切口角度圆心角一定时,随着爆破切口高度的不断增加,结构的竖向触地速度呈现先减后增的趋势;此类冷却塔结构爆破拆除时的最优爆破切口圆心角为210°,最优爆破切口高度为17 m。

  • 拆除爆破
  • 夏治园, 杨帆, 王刚, 马立飞, 杨翎, 陈欢, 罗国安, 高朋飞
    爆破. 2025, 42(1): 116-124. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.014

    针对某地18层椭圆形框架-核心筒结构楼房爆破拆除工况,通过系统分析楼房受力特征发现:椭圆形框筒结构楼房高宽比小、跨度长等特点,易发生后座甚至塌而不倒现象,核心筒内部剪力墙分布不规则,倒塌时易出现应力分布不均现象,导致楼体偏移设计方向。针对上述工程难点,设计时采用延期爆破、辅助弱化方式进行爆破拆除,首先通过拆分切割、化筒为墙等预处理方式破坏楼房抗侧移结构属性,避免楼体倒塌时发生偏移,再将爆破切口细致划分成4个爆破分区并逐步增大各区延期时间,尤其是将最后两分区延期时间提高至1 s,实现余留区域支撑点前移,避免塌而不倒现象,同时适当增大最末段起爆区域的支撑面积以控制后座,设计中选用上下双切口折叠爆破方法,控制楼房触地振动幅度,提高楼房整体解离效果。现场爆破拆除时,椭圆形楼房倒塌过程历时约5 s,基本沿设计方向倒塌,存在轻微后座,支柱失效明显,各层楼板依次折叠,爆堆集中,拆除爆破效果良好,为类似工程提供了借鉴。

  • 特种爆破
  • 朱桂春, 刘中枢, 梁国峰, 黄佳雯, 周大鹏, 陈翔
    爆破. 2025, 42(1): 125-132. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.015

    不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn爆炸焊接复合板可用于高寒地区桥梁建造,为探究不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn其焊接界面特征,使用两组不同焊接参数焊接不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn。通过光学显微镜和扫描电镜分析焊接界面形态;对样品进行拉伸、弯曲试验以及硬度测试;利用扫描电镜对焊接材料的断口形貌进行分析。结果表明:在界面形态分析中,间隙10 mm的样品熔化层厚度大于间隙4 mm的样品熔化层。界面波纹越大,熔化层越厚。腐蚀铸钢20Mn一侧均观察到焊接界面富集奥氏体,间隙为4 mm的样品未观察到明显孪晶,间隙为10 mm的样品中观察到孪晶。拉伸试验结果表明:界面结合强度大于20Mn强度,间隙4 mm和间隙10 mm的样品均呈韧性断裂。在90°弯曲试验中,焊接界面均未出现分层和裂纹,表现出优异的抗弯性能。在硬度测试中,不锈钢06Cr18Ni11Ti和铸钢20Mn经过爆炸焊接后硬度分别大于各自的原材料硬度,越靠近焊接界面,硬度有着显著的提升,20Mn对加工硬化更加敏感,硬化效果就更加明显。在断口形貌分析中,间隙4 mm和间隙10 mm的样品断口均呈河流状。

  • 特种爆破
  • 刘金涛, 朱桂春, 黄佳雯, 陈令杰, 韩刚, 陈翔
    爆破. 2025, 42(1): 133-141. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.016

    随着现代工业的快速发展,对高性能材料的需求日益增加,钛/双相不锈钢复合板凭借其卓越的耐腐蚀性能,展现了广泛的应用前景。本研究通过爆炸焊接制备了TP270C钛合金/SUS821L1高强度双相不锈钢的双金属复合板,并采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)等技术,对复合板的界面微观特征进行了深入分析。此外,还结合力学性能测试对焊接质量进行了评估。研究结果表明:界面沉积能量较低时,焊接界面介于平直界面和波状界面之间;而当界面沉积能量较高时,焊接界面呈波状。两者界面附近均出现了元素扩散和晶粒细化现象。在焊接界面、熔化区域以及绝热剪切带内以完全再结晶为主;靠近焊接界面的位置,钛以部分再结晶为主,双相不锈钢以部分再结晶和变形晶为主。局部热积累促进了熔化层内晶粒的长大,然而,被熔化层“包裹”的钛颗粒出现了晶粒细化。在力学性能测试中,界面沉积能量较高的样品抗剪强度和抗弯强度相对于界面沉积能量较低的样品分别提升了40.33%和4.52%。

  • 爆破器材
  • 严少洋, 高富强, 杨小林, 褚怀保, 王昌, 叶红宇
    爆破. 2025, 42(1): 142-150. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.017

    为了探讨高压气体爆破对煤体裂纹扩展和振动特性的影响,采用模拟煤体基于自主研发的高压空气爆破装置开展气体爆破试验,试验过程中利用爆破速度采集仪和爆破振动采集仪分别对表面裂纹扩展速度及质点振动进行测试,分析高压空气爆破作用诱发的裂纹扩展发育过程及质点振动能量变化特性。运用扫描电镜(SEM)分析气爆前后试件孔裂隙演化规律。试验结果表明:在高压空气爆破设计压力为15 MPa的条件下,诱导试件表面裂纹沿围压加载方向发育扩展,裂纹发育扩展速度有v双向不等压>v无围压>v双向等压;不同围压条件下裂纹随距致裂孔距离的增加呈快速发育和稳态发育两个阶段发育扩展;诱发质点振动信号分布在0~250 Hz的范围内,振动信号中主频带的能量较其他子频带的能量有明显的区别,振动主频带信号在0~31.25 Hz低频带较为集中。研究成果以期为优化高压气体爆破致裂孔分布和提高瓦斯抽采效果提供理论依据和指导。

  • 爆破器材
  • 雷振, 王雁冰, 付代睿, 黄晢航, 张臣
    爆破. 2025, 42(1): 151-158. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.018

    随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆破现场振动测试,分析质点峰值振动速度变化规律及衰减特点;进行室内小尺寸药包爆破试验,明确小尺寸液氧药包爆破关键因素。相关试验结果表明:液氧储能破岩方法能有效破碎岩石,整个爆破过程中扬尘和噪音都控制在较低水平,单炮条件下3 m、6 m和10 m处测点的质点峰值振动速度分别为3.04 cm/s、1.24 cm/s和0.62 cm/s。而小尺寸药包试验则表明要想液氧药包能成功起爆,取得良好破碎效果,则必须作用以合适的充气时间、压力,避免出现爆燃等现象。充气时间和充气压力越大,药包内部吸收剂吸附液氧越多,液氧含量更容易达到饱和,药包更容易成功起爆。总的来说:液氧储能破岩方法与传统炸药方法相比具有振动小、绿色环保无污染等特点,具备在工程爆破领域进一步推广使用的明显优势。

  • 爆破器材
  • 田家璇, 张昌锁, 李泽, 廖霖
    爆破. 2025, 42(1): 159-165. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.019

    为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底部集中装药结构,会产生严重超欠挖。为此设计了一种新型聚能管,这种新型聚能管结合了PVC半管和聚能罩,并增设了固定环,不仅能准确控制炸药用量,简化装药过程,还能保证整个装置的稳定性,且不受有水环境制约,确保能量的高效传送,有效控制了隧道超欠挖。为评价新型聚能管的爆破效果,首先通过殉爆试验验证在采用新型聚能管时,多节被发炸药在60 g药量下间隔30 cm可以稳定传爆,又通过数值模拟证明该新型聚能管切缝效果良好。新型聚能管在汾阳至石楼高速公路东山隧道进行了工程应用,实现线装药密度200 g/m无导爆索光面爆破,半孔留痕率达到90%,有效减少超欠挖,经济效益显著,具有较好的推广价值。

  • 安全与管理
  • 杨玉民, 赵茉溪, 周传波, 张升, 贺广龙, 郝润华, 张玉琦
    爆破. 2025, 42(1): 166-174. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.020

    爆破振动对周边建(构)筑的影响一直受到广泛关注。以长滩露天煤矿深孔台阶爆破工程为背景,综合分析邻近11层框剪结构办公楼特点,经过多次爆破振动测试,分析了不同方向下振动速度及主频的分布特征,结合单因素分析得到高程差对不同方向振动速度的显著程度,最后基于量纲分析法研究并提出了多因素影响下的振速预测模型,并应用于爆破安全药量控制设计。主要结论如下:随着楼层的升高,主振方向由水平径向(X)变为水平切向(Y),最后变为垂向(Z);多数工况X轴与Y轴振速分别不大于0.17、0.213 cm/s,高程影响较小;Z轴振速集中在0.05~0.41 cm/s,高程放大效应在7~11层表现显著;对于三轴振动速度,最大单段药量、总药量及水平距离均具有显著性,高程差对X轴振速不具有显著性,对Y轴及Z轴具有显著性。振动主频集中在3~12 Hz,部分达到了16~30 Hz。基于办公楼振速预测模型,结合爆破安全规程及最危险工况下的爆破参数,拉底爆破总药量应控制在10 267 kg之内,深孔台阶爆破总药量应控制在8268~8883 kg之间。

  • 安全与管理
  • 马荣增, 杜泽辉, 李文, 彭亚雄, 吴立
    爆破. 2025, 42(1): 175-182. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.021

    爆破工程中现场爆破监测获取准确的爆破振动信号是分析有害效应的基础,由于地质条件、电磁干扰和仪器误差等因素对隧道爆破振动信号采集的不利影响,实测信号往往存在大量高频噪声,可能导致信号曲线畸变和数据失真。本研究提出了一种基于鱼鹰优化算法(OOA)优化变分模态分解(VMD)的信号分解算法,并利用多尺度排列熵(MPE)构建了适用于隧道爆破振动信号的降噪模型。采用最大信息系数作为适应度函数,OOA迭代计算最优VMD参数(K & α),并得到本征模态函数(IMF),利用每个分解信号的MPE值来识别噪声,通过去除噪声分量并重构得到降噪信号。采用该优化算法对云南省大山隧道实测爆破振动信号进行降噪处理,结果表明:新的优化算法能够分解出最优信号并消除噪声,且对信号的低频能量影响较小。该方法的降噪效果优于完全集成经验模态分解(CEEMD)和传统VMD算法,从而验证了OOA-VMD降噪算法的可靠性。该研究对隧道工程爆破振动信号的处理和噪声干扰问题的处理具有重要工程应用价值。

  • 安全与管理
  • 夏晨曦, 王徐望, 王子南
    爆破. 2025, 42(1): 183-191. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.022

    研究危险品储柜结构在内部可燃气体爆炸荷载作用下的动力响应特征和破坏机理,可以最大限度地降低危险品储柜爆炸事故后果,减少人员伤亡和财产损失,具有重要的工程意义和社会价值。本试验研究以甲烷与空气混合气云作为气体爆炸源,分别开展1 m3、8 m3、27 m3及78 m3气云4种工况下的钢结构危险品储柜可燃气体内爆炸试验,得到内爆炸作用下典型超压及位移时程曲线并进行动力响应分析与研究。试验及研究结果表明:储柜结构位移响应与荷载响应保持同步,即超压荷载在增大的同时,储柜壁板位移也在增加,二者达到峰值的时间几乎是相同的;根据超压试验和结构响应试验结果,试验测得的超压荷载峰值并不满足燃气体积越大,超压峰值越大的规律。

  • 安全与管理
  • 张宝金, 荆洪迪, 刘莹莹, 迟强, 楚长青, 张兴帆
    爆破. 2025, 42(1): 192-198. doi: 10.3963/j.issn.1001-487X.2025.01.023

    测量验收在采掘工程中起着监督和指导作用,然而传统地下矿的爆破验收流程与方法均难以满足现代生产需求,进而影响到地下矿山开采的效率和质量。为提升地下矿山测量验收工作效率,以眼前山铁矿-213 m水平巷道为研究对象,探讨了一种基于高精度激光SLAM算法的新型测量验收方法,通过获取地下矿山开挖前后的巷道点云数据,为后续的数据分析与处理奠定基础。在数据处理过程中,采用点云去噪、ICP配准、点云分割和切片等一系列方法,建立了一套完整的地下矿山采掘工程测量验收流程。点云去噪技术能够有效去除数据中的噪声,提高数据的纯净度和可信度;ICP配准方法则通过迭代优化实现点云的精确对齐,确保了数据的高度一致性;点云分割和切片技术则为不规则爆堆体积的精准计算提供了有效的解决途径。基于本文研究成果,该方案显著提高了高精度激光SLAM测量验收方法的工作质量与效率,不仅能够为地下矿山开采过程中的施工质量提供保障,还为地下矿山爆破设计优化提供了重要的技术支撑。