摘要：基于岩石材料脆性断裂模型分析,从提高炸药能量向岩石断裂表面能转换效率的角度,提出采用预切槽和多点聚能射流冲击岩石进行裂纹引导与扩展,实现岩石定向劈裂。设计了一种可用于岩石劈裂的聚能装药,利用数值计算方法研究了岩石类脆性材料在聚能射流冲击作用下的定向劈裂机制,并计算比较了不同形状金属杆射流对岩体的冲击劈裂效果。分析计算该聚能装药射流形成与岩石的侵彻断裂过程,得出用于岩石劈裂的最佳聚能装药结构与炸高。实验成功用2枚聚能装药将岩石试块按预制方向劈裂,测试获得的岩石表面应力峰值约0.5~0.8 MPa。结果表明,采用该聚能装药在25 mm炸高下能够形成长径比约1∶3的楔形金属杆射流,沿着控界面预先设计的切槽方向,多点设置聚能装药,同时起爆后形成楔形金属杆射流冲击岩石,产生了较好的定向劈裂效果。该方法将爆炸能量精准导入控界面并有效地转换成岩石断裂表面能,从而提升了岩石定向劈裂的效果及炸药的能量利用率,研究结果可为大范围岩体开挖精确控界爆破切割装置设计及降低工程爆破危害提供参考。

摘要：为解决核岛底板爆破开挖中建基面平整度不高和预留岩层超挖较大的技术难题,基于高速聚能射流定向劈裂冲击与断裂理论,设计了一种双向多点聚能岩石劈裂成缝装置,通过制作双孔预制裂纹混凝土试块进行爆破劈裂成缝模拟实验。实验结果表明:两炮孔之间形成了贯穿混凝土的裂纹,并且裂纹沿切槽方向向两炮孔外侧扩展,整条裂纹基本沿两炮孔中心连线方向。实验验证了双向多点聚能岩石劈裂成缝装置可用于岩石控界爆破切割形成光滑平整壁面,且非切槽方向混凝土未造成损伤。这为核电基坑底板控制精细爆破,实现高平整度和微损伤岩石界面提供了一种新的方法。

摘要：为增强聚能战斗部的后效毁伤能力,设计一种金属药型罩与PTFE/Al反应材料相结合的后效毁伤聚能战斗部,并通过数值仿真进行改进与分析;开展后效毁伤战斗部静爆试验,并结合数值仿真对含能毁伤元的成型、侵彻和后效作用过程进行研究。研究结果表明:通过加装挡环可以有效调整PTFE/Al在成型过程中的位置,使其位于惰性弹丸之后;相较于单一惰性药型罩聚能装药,在原有破甲能力基础上,破甲后的空气冲击波强度明显增强,后效毁伤能力提升显著;反应材料在靶板内的反应扩孔作用是削弱后效冲击波强度的主要原因,适当提高反应材料的反应阈值可增强后效冲击波强度;综合分析影响毁伤性能的因素,认为半Cu罩结构的毁伤效果更好。研究成果可为增强聚能战斗部后效毁伤能力的设计提供重要参考与数据支撑。

摘要：对聚能装药形成射流冲击岩石展开研究,通过线性聚能装药和锥形罩聚能装药的爆炸破岩对比试验、数值模拟以及岩石断裂力学分析认为,采用锥形罩聚能装药结合初始裂纹形式时,能量利用率更高,能对岩石产生更好的劈裂效果。为得到高速锥形射流,运用正交分析和数值仿真对聚能装药进行了优化设计,优化后的锥形罩聚能装药的参数为:炸高15 mm、药型罩锥角84°、药型罩厚度1.35 mm。优化后的岩石劈裂试验中,两个锥形罩聚能装药同时爆炸作用于岩石,在初始裂缝的引导下形成了长度达120 cm的定向平直裂纹。该试验验证了多点锥形罩聚能装药应用于岩石控界切割技术的有效性,可应用于精细化要求的边界控制爆破。

摘要：采用PVDF(聚偏二氟乙烯)薄膜传感器对岩石表面爆炸应力进行测量,并分析炮孔内不同填塞介质对爆炸应力波在岩石介质中传播的影响。在直径为28 mm、孔深为25 cm的炮孔内填塞不同的介质(空气、水或沙子),采用不同的装药结构分别进行爆破试验,通过PVDF薄膜传感器得到了不同工况下岩石表面应力波时程曲线。分析炮孔内不同填塞介质对爆炸应力波透射的影响发现,水作为炮孔填塞介质时,爆炸应力波透射能力强,炸药爆炸产生的能量用于岩石破碎的比例高。水作为炮孔填塞介质时,为达到岩石开裂效果,装药结构设计为1发8^(#)雷管加2 g传爆药(聚黑-14);当沙子作为炮孔填塞介质时,为达到岩石的开裂效果,装药结构设计为1发8^(#)雷管、2 g传爆药(聚黑-14)和20 g炸药(聚黑-2);前者炸药用量仅为后者的15.3%。炸药使用量减少,也降低了爆破次生危害的影响程度。用PVDF薄膜传感器在岩石表面直接测量爆炸应力的方法是可行的。

摘要：介绍了采用控制爆破技术拆除复杂环境下的钢筋混凝土电梯试验塔的设计及施工过程,对爆破效果进行了分析总结。针对剪力墙结构电梯井特点,对非承重结构剪力墙、柱梁以及部分承重剪力墙进行预拆除,确定合理的爆破高度、切口形式和倾倒角度;采用合理半秒延期时间增加了结构物作用时间,保证了电梯试验塔按照设计失稳定向倾倒。对安全防护设计进行校核,爆破后未对周围环境和设施造成影响,达到了预期的爆破拆除效果。