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薄壁管高温爆破试验装置研制及应用

原子能科学技术 2020年第4期54卷 751-756页

作者：韩志博杨洪广张建通中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413

为获得燃料组件及燃料相关组件用包壳管的高温爆破性能,研制了薄壁金属管高温爆破试验装置,主要由高压气源单元、试验气氛单元、加热单元、试验台架及测控单元组成。该装置可实现的最高试验温度为1 200℃、最高升温速率为10℃/s、最大... 详细信息

为获得燃料组件及燃料相关组件用包壳管的高温爆破性能,研制了薄壁金属管高温爆破试验装置,主要由高压气源单元、试验气氛单元、加热单元、试验台架及测控单元组成。该装置可实现的最高试验温度为1 200℃、最高升温速率为10℃/s、最大试验压力为100 MPa;可完成压水堆运行工况下的等温高温爆破及模拟事故工况下的瞬态加热高温爆破两种试验。利用该装置完成了316L不锈钢薄壁管的瞬态加热高温爆破试验,获得了600~1 200℃、升温速率为5℃/s条件下的高温爆破强度(极限环向应力)和周向延伸率数据。试验装置的验证及不锈钢薄壁管的高温爆破试验表明,研制的薄壁金属管高温爆破试验装置满足试验要求,试验灵活方便、控制精度高。

关键词：包壳管高温爆破爆破强度极限环向应力

涂层及热处理对不锈钢薄壁管高温爆破性能的影响

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原子能科学技术 2020年第11期54卷 2182-2187页

作者：韩志博杨洪广张建通袁晓明刘珊珊中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413

为研究压水堆及超临界水冷堆失水事故工况下堆用不锈钢薄壁管的高温爆破行为及涂层与热处理对高温爆破性能的影响,利用自行研制的高温爆破试验装置,开展了316L不锈钢原始管、热处理管及涂层管在模拟失水事故温度条件下的瞬态加热高温爆... 详细信息

为研究压水堆及超临界水冷堆失水事故工况下堆用不锈钢薄壁管的高温爆破行为及涂层与热处理对高温爆破性能的影响,利用自行研制的高温爆破试验装置,开展了316L不锈钢原始管、热处理管及涂层管在模拟失水事故温度条件下的瞬态加热高温爆破试验,获得了3种不锈钢样品管在600~1200℃、升温速率为5℃/s条件下的高温爆破性能数据及爆破强度和周向延伸率随温度的变化关系,并对破口形貌和微观组织进行了观察分析。结果表明:涂层制备时的热处理温度是高温爆破强度降低的主要影响因素,而涂层本身对高温爆破强度几乎没有影响。

关键词： 316L不锈钢爆破性能高温爆破失水事故

一种应用于高温火区爆破中的不可逆起爆网路的耐温与传爆性能

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含能材料 2016年第1期24卷 106-110页

作者：王飞马宏昊沈兆武中国科学技术大学近代力学系安徽合肥230027

针对发生在高温火区炮孔装药的误爆和早爆安全事故,采用传爆试验法、燃烧法、系统可靠性法则研究了一种应用于高温火区爆破的新型不可逆起爆网路,测试了金属爆炸索在高温环境中的耐温特性、不可逆起爆元件的传爆可靠性以及阻爆效果、评... 详细信息

针对发生在高温火区炮孔装药的误爆和早爆安全事故,采用传爆试验法、燃烧法、系统可靠性法则研究了一种应用于高温火区爆破的新型不可逆起爆网路,测试了金属爆炸索在高温环境中的耐温特性、不可逆起爆元件的传爆可靠性以及阻爆效果、评价并计算了整个爆破网路的安全性与可靠度。结果表明:炮孔内使用金属爆炸索比塑料导爆索耐高温安全时间长,降低了因高温造成炮孔误爆的概率;孔外部分包含的不可逆起爆元件具有类似于电路中二极管的作用,在爆破网路中起着单向安全控制作用,避免发生因单个炮孔的意外引发整个爆破网路误爆,保证了主网路的安全。当炮孔数达到64个时,不可逆起爆网路可靠度依然可达到99.99%,明显优于传统爆破网路。

关键词：高温爆破金属爆炸索不可逆起爆元件爆破网路安全

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高温爆破中不可逆起爆网路的应用研究

爆破 2017年第1期34卷 138-142页

作者：崔晓荣林谋金宏大矿业有限公司广州510623 广东宏大爆破股份有限公司广州510623

为了避免高温爆破早爆事故的扩大升级,对不可逆起爆网路进行了研究和分析。首先,分析高温爆破作业安全对起爆网路的功能要求,提出并定义了不可逆起爆网路;其次,通过起爆网路器材选型和起爆网路传爆属性分析,优选并推荐使用"四通连接大... 详细信息

为了避免高温爆破早爆事故的扩大升级,对不可逆起爆网路进行了研究和分析。首先,分析高温爆破作业安全对起爆网路的功能要求,提出并定义了不可逆起爆网路;其次,通过起爆网路器材选型和起爆网路传爆属性分析,优选并推荐使用"四通连接大把抓复式起爆网路"和"雷管孔外接力逐孔起爆网路"两种不可逆起爆网路;最后,合理应用不可逆起爆网路,将爆破工艺流程中的警戒和联网工序前置,缩短爆破器材在高温炮孔中的留置时间。实践表明:不可逆起爆网路能够有效避免高温爆破早爆事故的扩大升级,有利于灾后盲炮的处理。

关键词：露天煤矿高温爆破爆破器材不可逆起爆网路传爆路径

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露天煤矿高温爆破施工工艺与组织管理

爆破 2016年第2期33卷 149-154页

作者：崔晓荣宏大矿业有限公司广州510623 广东宏大爆破股份有限公司广州510623

为了安全高效地实施高温爆破作业,对高温爆破的安全保障措施、施工工艺流程和现场组织管理进行了研究和分析。首先,通过综合分析煤层自燃露天矿山地质条件、开采成本、施工效率、爆破器材性能等因素,提出从控制高温爆破环境、提高爆破... 详细信息

为了安全高效地实施高温爆破作业,对高温爆破的安全保障措施、施工工艺流程和现场组织管理进行了研究和分析。首先,通过综合分析煤层自燃露天矿山地质条件、开采成本、施工效率、爆破器材性能等因素,提出从控制高温爆破环境、提高爆破器材耐热性能和优化爆破施工工艺三个方面共同构筑防火墙保障施工安全;其次,分析了高温爆破作业的施工工艺流程,其核心一是要进行大量的专项准备工作,并将爆破工艺环节中的警戒和联网前置以便缩短爆破器材留置在高温炮孔中的时间,二是抓好联网和装药两个重要工艺并明确操作标准和质量标准;最后,将安全保障措施和施工工艺要求落实到现场组织管理中并可靠执行。实践表明,通过规范化的安全措施、施工工艺和组织管理,能够实现安全高效的高温爆破作业。

关键词：露天煤矿高温爆破煤矿自燃安全措施施工工艺施工管理

露天开采高温爆破钻孔液态CO_2快速降温试验研究

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中国安全生产科学技术 2017年第1期13卷 5-10页

作者：艾兴王银辉毛龙张永明辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122

为提高露天开采过程中高温钻孔爆破的安全性,加快高温区域剥离速度,采用现场试验的方法,研究了液态CO_2对高温爆破钻孔的降温规律,证实了采用液态CO_2对高温爆破钻孔降温的可行性。试验同时向8个钻孔灌注液态CO_2,灌注时间为8 min,钻孔... 详细信息

为提高露天开采过程中高温钻孔爆破的安全性,加快高温区域剥离速度,采用现场试验的方法,研究了液态CO_2对高温爆破钻孔的降温规律,证实了采用液态CO_2对高温爆破钻孔降温的可行性。试验同时向8个钻孔灌注液态CO_2,灌注时间为8 min,钻孔平均灌注量为0.32 m^3。试验钻孔深12 m,孔径为140 mm,初始温度在50~120℃之间。试验结果表明:液态CO_2对单个钻孔有明显的快速降温效果,降温后钻孔温度从0℃回升至50℃用时15 min以上,满足安全爆破的时间要求;多孔同时进行降温时,受钻孔初始温度及孔内形成干冰的影响,各钻孔温度从0℃回升至50℃的安全爆破时间段不重合,难以满足同时装药、起爆的要求。应针对钻孔的不同情况,进一步改进液态CO_2钻孔降温工艺。

关键词：露天煤矿高温爆破钻孔降温液态CO2 高温火区

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基于PDCA循环的高温爆破技术

工程爆破 2021年第2期27卷 125-129页

作者：谢钱斌宏大爆破工程集团有限责任公司广州510623

为确保在高温火区安全爆破的前提下,进一步增加高温火区爆破作业规模,稳步提升露天煤矿岩石剥离作业进度,结合宁夏大石头露天煤矿爆破现状,针对降温效果、孔内积水、炸药选择等进行深入研究。将PDCA循环安全管理与布孔钻孔、信息化测温... 详细信息

为确保在高温火区安全爆破的前提下,进一步增加高温火区爆破作业规模,稳步提升露天煤矿岩石剥离作业进度,结合宁夏大石头露天煤矿爆破现状,针对降温效果、孔内积水、炸药选择等进行深入研究。将PDCA循环安全管理与布孔钻孔、信息化测温、炮孔降温等进行有效结合,准确掌握了高温区分布情况,制定合理的降温方案;并针对裂隙区炮孔升温反弹等现象研究制作高温隔热护套,对炸药和起爆器材进行绝热保温,并在实践过程中使用反程序高温爆破,实现了高温火区安全高效爆破。实践证明,基于PDCA循环的高温爆破技术安全可靠,成本低,效率高,可在今后类似工程中推广应用。

关键词： PDCA循环高温火区高温爆破隔热护套炮孔降温

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全孔蓄水法在高温火区爆破中的应用

爆破 2016年第3期33卷 114-117页

作者：林谋金郑炳旭李战军崔晓荣周科平束学来宏大矿业有限公司广州510623 中南大学资源与安全工程学院长沙410083

针对高温炮孔因裂隙多导致蓄不住水的情况,将内层带有不透水材料的套管快速下放到炮孔并在短时间内注满水,在套管中装有模拟药卷并采用热电偶测量套管中的水温变化。结果表明:全孔蓄水可使工业炸药与起爆器材长时间保持在最高温度不超... 详细信息

针对高温炮孔因裂隙多导致蓄不住水的情况,将内层带有不透水材料的套管快速下放到炮孔并在短时间内注满水,在套管中装有模拟药卷并采用热电偶测量套管中的水温变化。结果表明:全孔蓄水可使工业炸药与起爆器材长时间保持在最高温度不超过水浴温度的环境中,因此能大幅延长高温火区装药施工时间。探索出高温火区的全孔蓄水爆破方法,并通过爆区规模试验,效果良好,该方法能保证施工安全,同时基本解决高温火区较大规模爆破的问题。

关键词：露天开采高温火区全孔蓄水高温爆破套管

煤层自燃防治与高温爆破安全技术中的若干力学问题

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爆破 2015年第3期32卷 1-9,16页

作者：李世海王理想冯春郑炳旭李战军中国科学院力学研究所北京100190 广东宏大爆破股份有限公司广州510623

煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题。在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键。首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了... 详细信息

煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题。在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键。首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了煤层中裂隙对流比热传导更容易诱发煤层自燃;煤体中的破裂场、气流场是煤层自燃的条件,单纯封堵裂缝隔绝空气的方法有短期效果,但地质体因煤层燃烧力学特性改变产生变形和破裂后,会死而复燃。讨论了井工开采诱发煤层自燃的机理以及相关科学问题,对井工开采分析了采空区上方冒落带、破裂带、沉降带与煤层自燃的关系,提出了地表长期封闭覆盖与自适应循环注水相结合的综合灭火方法。进而分析了露天矿开采高边坡稳定性与煤层自燃环境的关系,边坡开挖引起山体变形、开裂,形成破裂场是产生煤层自燃的基本要素。最后,分析了深孔爆破中,爆破技术可靠性中涉及的科学问题,介绍了利用循环水降温的方法。

关键词：煤层自燃高温爆破量纲分析连续-非连续单元法(CDEM) 数值模拟防治措施