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中国矿业 2024年第8期33卷 192-200页

作者：农志祥叶风明陈永佳张政梁云王尹军广西新港湾工程有限公司广西南宁530200 广西新港湾水下爆炸技术与应用广西院士工作站广西南宁530200 广西壮族自治区水下破岩工程研究中心广西南宁530200 北京北矿亿博科技有限责任公司北京100160

为了研究水不耦合装药爆破在水下爆破中的减振效应,以减少对邻近建筑物等被保护对象的危害,分别采用理论推导和现场试验方法,研究了水不耦合装药爆破振动的衰减规律。在理论推导中,根据牛顿第三定律、介质连续条件和波的动量守恒定律,... 详细信息

为了研究水不耦合装药爆破在水下爆破中的减振效应,以减少对邻近建筑物等被保护对象的危害,分别采用理论推导和现场试验方法,研究了水不耦合装药爆破振动的衰减规律。在理论推导中,根据牛顿第三定律、介质连续条件和波的动量守恒定律,通过计算波阻抗比,分别推导了水不耦合装药爆破和耦合装药爆破两种情况下,炸药爆炸冲击波在水体和岩体之间反射、透射之后的质点振动速度,得出水不耦合装药爆破爆炸冲击波传入岩体内的质点振动速度衰减率。计算结果表明,水不耦合装药爆破炸药爆炸冲击波经水体传入岩体后,岩体质点振动速度仅为炸药质点振动速度的3.8%;与耦合装药爆破相比,岩石质点振动速度减少93.10%。现场实验结果表明,综合采取水不耦合装药、逐孔起爆、精确限定单孔装药量和一次起爆最大装药量,以及其他减震措施,基于实测的爆破振动数据,动态优化调整爆破参数,减少了爆破振动和水中冲击波对被保护物的危害,保障了爆破质量和工程进度。无论是理论推导还是现场试验,均表明水不耦合装药爆破在水下爆破中具有明显的减振作用,计算得出的质点振动速度衰减率具有理论指导意义,而在现场试验获得的实际效果,为水下爆破工程的振动控制,提供了实践经验和借鉴,并形成了一套水下钻孔水不耦合装药爆破技术施工工艺。

关键词：水下钻孔爆破水不耦合装药复杂工况爆破振动减振效应

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多层气泡帷幕对水下爆炸防护能力的研究

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工程爆破 2024年第3期30卷 136-142页

作者：农志祥吴红波王尹军李基锐马成帅叶风明徐君广西新港湾工程有限公司南宁530200 广西壮族自治区水下破岩工程研究中心南宁530200 广西新港湾水下爆炸技术与应用广西院士工作站南宁530200 安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232000 矿冶科技集团有限公司北京100160

为了探究多层气泡帷幕对水下爆炸的防护能力,设计层数为1、2、3不同层数的气泡帷幕,结合气流量的变化,分析层数的改变对冲击波衰减能力及对周围地表振动速度的影响。实验条件下,总气流量小于40 L/min,单层气泡帷幕相对于其他层数的气幕... 详细信息

为了探究多层气泡帷幕对水下爆炸的防护能力,设计层数为1、2、3不同层数的气泡帷幕,结合气流量的变化,分析层数的改变对冲击波衰减能力及对周围地表振动速度的影响。实验条件下,总气流量小于40 L/min,单层气泡帷幕相对于其他层数的气幕有着更好的削弱冲击波峰值压力效果;总气流量在40~50 L/min之间,3种不同层数的气泡帷幕防护效果近乎相同,消波能力约75%;总气流量大于50 L/min时,多层气泡帷幕的防护效果逐渐优于单层气泡帷幕,且层数越多,气泡帷幕的消波能力越强。同气流量下,气泡帷幕的层数越多,到达目标区域的冲击波比冲量越小,对周围的破坏能力越低。爆破近点地面的垂向主振频率集中在17 Hz附近,垂向振动速度远大于其他方向的振动速度,且都会随着气流量的增大而逐渐降低。在低气流量下,单层气幕有着更好的振速衰减效果,随着气流量的上升,气泡帷幕层数越多,对振动速度衰减能力越强。

关键词：气泡帷幕冲击波气流量消波能力振动速度

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组合帷幕阻波帘对水下冲击波的防护特性分析

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科学技术与工程 2023年第17期23卷 7520-7526页

作者：范怀斌陆少锋程扬帆覃才勇刁约广西新港湾工程有限公司南宁530200 广西新港湾汪旭光院士工作站南宁530200 广西壮族自治区水下破岩工程研究中心南宁530200 安徽理工大学化学工程学院淮南232001 广西大学资源与环境学院南宁530004

帷幕阻波帘对水下冲击波具有衰减作用,有利于水下建筑物保护,防止生态环境恶化,维持原始水域生态平衡,因此应用帷幕阻波帘减弱冲击波的破坏作用具有重要的现实意义。针对水下爆破高能量冲击波和反复形成的气泡脉动现象,设计了气泡帷幕... 详细信息

帷幕阻波帘对水下冲击波具有衰减作用,有利于水下建筑物保护,防止生态环境恶化,维持原始水域生态平衡,因此应用帷幕阻波帘减弱冲击波的破坏作用具有重要的现实意义。针对水下爆破高能量冲击波和反复形成的气泡脉动现象,设计了气泡帷幕与气泡膜帆布帘分段防护组合式帷幕阻波帘。首先应用Zamyshlyayev经验解析方法计算气泡帷幕对冲击波的压力衰减过程,在此基础上采用ANSYS LS-DYNA模块,模拟分析最优阻波帘设计方案。通过在水下4 m使用300 g乳化炸药作为爆源,距试验药包半径3 m布置水击波测点及半径9 m处布置鱼类网箱进行测试,试验结果表明,冲击波综合衰减率为97.72%~98.29%,满足了对水下冲击波防护特性的要求,验证了组合帷幕阻波帘设计的合理性。

关键词：帷幕阻波帘 Zamyshlyayev 冲击波气泡脉动 ANSYS LS-DYNA

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基于ANSYS LS-DYNA水下爆破阻波帘的设计与研究

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爆破 2023年第2期40卷 139-144页

作者：范怀斌陆少锋莫崇勋汪旭光刁约胡英国广西新港湾工程有限公司南宁530200 广西新港湾汪旭光院士工作站南宁530200 广西壮族自治区水下破岩工程研究中心南宁530200 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学资源与环境学院南宁530004 长江水利委员会长江科学院武汉430010

水下爆破试验危险性大、成本高,在实验室进行相关试验项目对设备和场地的要求非常严格,每次试验都要按照相关程序进行审批。针对目前爆破试验程序繁琐及等待周期长等现状,以水下爆破防护为研究对象,应用碰撞振动仿真技术设计水下爆破阻... 详细信息

水下爆破试验危险性大、成本高,在实验室进行相关试验项目对设备和场地的要求非常严格,每次试验都要按照相关程序进行审批。针对目前爆破试验程序繁琐及等待周期长等现状,以水下爆破防护为研究对象,应用碰撞振动仿真技术设计水下爆破阻波帘,使设计的产品在尽可能少的水下试验次数下达到满意的效果。采用ANSYS LS-DYNA模块,使用不同材料做成的阻波帘进行防护仿真。在距爆炸点5 m,压强为7.5 MPa的位置进行数据采集,对比分析帆布阻波帘与其他5种不同材料的阻波帘的爆轰波减小系数。仿真结果表明,阻波性能从高到低排序为:空气泡、多孔铝板、汽车轮胎、泡沫塑料、石棉布。其中空气泡的阻波帘,在1 kg TNT当量工况条件下,距爆炸点5 m,压强为0.22 MPa处,压强降低率达到97%,防护效果最好。

关键词： ANSYS LS-DYNA 水下爆破阻波帘仿真技术

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