隧道爆破力学模型相似材料配比的正交试验

以砂岩作为模拟对象,研究满足隧道爆破力学模型试验要求的相似材料配比问题.基于正交试验法,选取石英砂、重晶石粉、石膏、水泥和水为相似材料,设置以石英砂/固体、水泥/石膏、重晶石粉/(重晶石粉+石英砂)的质量比为3个因素,每个因素3个水平,共9组配比的正交试验方案.通过室内试验,得到相似材料的密度、单轴抗压强度、弹性模量和声波波速的实测数据.试验结果表明:相似材料的物理力学参数分布范围较广,可满足不同隧道模型试验对相似材料的配比要求.利用极差敏感分析法分析各因素对相似材料参数的敏感性,并通过各因素对相似材料参数影响的直观分析图,分析各因素对相似材料物理力学参数的影响规律.对试验数据进行多元线性回归分析和室内试验,发现最优配合比下的相似材料与原型砂岩的单轴应力-应变曲线具有相似的脆性破坏特征;相似材料物理力学参数的设计值和实测值误差较小.     

基于扩大基础设计的桥梁深水基础施工关键技术研究

扩大基础设计的桥梁深水基础施工与常见的双璧钢围堰加钻孔灌注桩基础施工有较大不同,其受制约因素多,施工要求较高.针对张吉怀铁路下垄舞水特大桥45#墩水中扩大基础施工,分析工程的难点、重点,研究了钻爆设计与施工、双壁钢围堰的拼装与精确定位、钢围堰封底等重点工序施工方法:通过优化钢围堰尺寸减少了围堰基槽的开挖量;基于精确定位爆破孔位技术给出了科学安全装药量;充分利用现有临时结构及设备保证了钢围堰的浮运及下放;采用环形不等厚封底技术减少了渗水通道的形成等.项目研究取得了较好的效果,对此类桥梁深水基础的施工有一定的借鉴作用.     

水泥浆封堵深孔预裂爆破合理封堵长度

针对深孔预裂爆破装药量大,传统炮泥封堵易发生“冲孔”的问题,提出以水泥浆为封堵材料,并对其合理封堵长度进行研究。基于水泥浆性能,假设凝固后的水泥浆与岩石为同一材料,阐述水泥浆封堵炮孔的作用机理；根据Starfield迭加法的基本思想,建立柱状药包等效多个球状药包计算模型,探究球状药包应力波衰减规律,计算球状药包在自由面的迭加拉应力；基于减弱爆破漏斗理论,以迭加拉应力与岩石抗拉强度相等为原则,推导封堵长度取值公式；利用数值模拟,分析了不同封堵长度下爆破后应力波的扩散范围与岩石的破碎范围；以新巨龙煤矿2302N工作面爆破法过大落差断层为背景,进行现场试验,借助钻孔成像仪观测炮孔周边岩层破碎情况。结合理论计算、数值模拟及现场试验确定水泥浆封堵长度为2.5 m。     

油气管道剩余强度评价方法适用性研究

利用ASME B31G Modified评价准则、BS7910评价准则、SHELL92评价准则、DNV RP F101评价准则、PCORRC评价准则这五种剩余强度评价准则对不同钢级油气管道进行剩余强度的计算,并与爆破压力进行对比分析,考察其保守性和准确性.结果表明:随着缺陷深度和缺陷长度的增加,预测剩余强度呈减小的趋势,缺陷长度出现临界值;随着钢材强度的增加,用不同方法计算的流变应力之间的差值逐渐减小;ASME B31G Modified评价准则适合于低强度钢的安全评定,PCORRC评价准则适合于中强度钢的安全评定,SHELL92评价准则适合于高强度钢的安全评定;DNV RP F101评价准则绝对误差平均值和相对误差平均值最小,SHELL92评价准则绝对误差平均值和相对误差平均值最大.所得结论对于油气管道剩余强度预测有一定的参考意义.     

厚层坚硬顶板爆破弱化控制技术研究

本文基于厚层坚硬顶板的典型地质特征和理论分析结果,确定了垂向爆破弱化高度和循环爆破步距。通过顶板爆破弱化方案设计,将切眼拉槽爆破与两巷超前深孔爆破弱化技术有机结合,设计了炮孔布置方式、钻孔参数、钻具、装药量及工器具等,形成了厚层坚硬顶板爆破弱化控制成套技术,并通过现场观测,证实了该技术的合理性。希望本文的研究能对类似地质条件下工作面坚硬顶板管理提供借鉴。     

爆破针型泄压装置力学行为模拟分析

以细长压杆失稳的欧拉定律作为核心工作原理的爆破针型泄压阀,作为一种不同于传统安全阀和爆破片的新型泄压装置,在中国石化行业的应用尚在起步阶段。应用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,开展了针对爆破针型泄压阀的数值模拟分析,考察不同进口压力下爆破针型泄压阀的泄放过程,获得了阀腔内部流场的漩涡形态、压力场以及速度场分布图,计算了不同进口压力下阀门的泄放量,对阀瓣在介质流场作用下的动态特性进行了分析,并研究了阀盖在阀瓣冲击作用下的疲劳寿命,为不同类型爆破针阀的结构优化、不同工况下的选型和应用,及后续深入研究提供了理论依据和参考。     

加权梯度反应非局部扩散方程解的爆破

研究了加权梯度反应非局部扩散方程解的爆破现象,并且给出了解存在和爆破的充分条件.首先利用Banach不动点定理证明解的局部存在性;其次利用特征函数构造了一个新的辅助函数;最后结合微分不等式技巧得到了爆破时间的上界.     

非齐次非线性薛定谔方程新的爆破准则

本文研究了非齐次非线性薛定谔方程爆破解的存在性.首先构造了一类不变集,然后应用最佳Gagliardo-Nirenberg型不等式以及仔细的分析证明了对任意大的μ,存在u_0∈H~1,使得E(u0)=μ,并且以u_0为初值的解u(t, x)在有限时间内爆破,该结果改进了文献[1]中的结果.     

深孔孔内、孔间微差预裂爆破技术在破碎峒室工程爆破中的应用

介绍了大孤山铁矿在矿石三期破碎系统的建设过程中,采用垂直深孔爆破技术挖掘破碎峒室,使挖掘工期大幅度缩短.在爆破设计及施工过程中,成功地运用孔间、孔内微差预裂爆破技术,达到了较佳的技术经济效果,为国内类似的工程爆破提供一些有价值的借鉴.     

具非标准增长条件和正初始能量p-Laplace方程解的爆破

研究了源项函数为uq(x)的p-Laplace方程解在有限时刻爆破.通过构造恰当能量泛函方法,证明当源项函数指标在更大范围内且初始能量为正数时,p-Laplace方程解在有限时刻爆破.