苏联矿山井下大爆破冲击波的控制

简介80年代以来苏联对井下大爆炸冲击波控制方面的主要试验研究成果;深孔挤压大爆破控制冲击波的效果:混凝土、岩石等阻波墙的结构及参数的确定;重点阐述新式水帘阻波墙及其效果;矿房补偿空间降低冲击波压力的规律。     

矿山井下大爆破通风的实践

地下矿房的回采工作随着凿岩和装运工具的发展正在发生变化。六十年代以来,我局逐渐采用中深孔或与峒室联合爆破的有底柱结构中段强制崩落法进行矿房回采,目前已占60～65%左右。优点是作业人员无需进入矿房,人身伤亡事故明显下降;一次爆破获得的矿量较多,对稳定和持续生产起了十分重要的作用;生产管理工作简便;装运效率高;劳动强度低。大爆破后的通风是我们日常通风管理工作的一个重要组成部分,同时也是强制崩落法的最后一道工序。通风的好坏,不仅直接影响生产,而且也直接威胁     

关于井下大爆破的安全问题

我矿主要用水平扇形深孔留矿法采矿。投产10来,进行了80余次深孔大爆破,采矿量210余万吨。大爆破药量一般为10～20吨,40吨以上的大爆破有两次。在历次大爆破作业过程中,从未发生过人身事故,轻微伤事故也未发生。使我们初步摸索到井下大爆破工作的一些规律,积累了一些技术数据,逐步掌握了大爆破必需采取的安全措施。特别是最近(1976年12月25日)一次药量为40吨的大爆破,我们吸取兄弟矿山的经     

化工园区冲击波超压的多米诺效应定量风险分析

根据化工园区石化装置密集程度高的特点,提出了一种针对化工园区的多米诺效应风险分析方法.通过分析初始事故带来的物理效应对邻近设备的影响,对由冲击波超压引起的多米诺效应进行了研究,计算二次设备的损坏概率;分析多米诺场景,计算多米诺事故的扩展概率,定量分析多米诺事故的后果.通过该方法可以得到化工园区内设备的多米诺效应风险指数和多米诺事故的后果分析.     

井下大爆破时固定式通风装置的防护

铁矿开采工艺的改进与合理地采用井下大爆破方法有直接关系。这种大爆破总装药量达500t以上,同时崩落的矿石体积超过40～50万m~3。爆破产生的空气冲击波,距装药点5～10m的余压为6200kPa以上,传播速度为3000m/s以上。当分支巷道网的矿井产量很大时,存在连通地表的有效崩落带,因此,紧挨回采区有时需要安设固定式通风装置,这给采区大爆破时通风装量的保护带来一定的复杂性。在保护固定式通风装置免受大爆破的空气冲击波影响方面,“西伯利亚”和“联盟”矿联合企业积累了丰富的经验。     

开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压及灾害动力响应研究评述

为了进一步梳理和分析开敞空间可燃云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应方面的各项研究成果,推进可燃气体爆炸安全防控,减少人员伤亡和经济损失。在分析现有研究的基础上,总结开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应研究等方面存在的不足,提出开敞空间多元混合气体爆炸冲击波超压传播规律研究、多影响参数下可燃气云爆炸冲击波超压传播规律定量分析、基于可燃气云爆炸冲击波超压作用下的承载体动力响应等未来研究的关键技术问题。     

对矿山井下大爆破炮烟检测的几点商榷

大爆破后的炮烟检测,是认定工作面是否安全,生产作业可否恢复的依据。过去按炮响3h后进行检测,且检测面要求较宽,涉及几个中段,占用时间较长。某次大爆破,检测点数10个,耗时近2h,又一次大爆破,检测点数14个,耗时近3h,加上炮响到检测前的3h,以及炮烟检测结束后的汇报,发复产通知等,几乎占去一个作业班次的时间。笔者曾做过这方面的工作,有机会接触到相关的文献资料,作了一些探讨,现籍本文就教于同仁,望予指正。1 排烟效果与通风 据资料介绍,炮烟的排除效率,主要取决于巷道风流速度,而与炮烟的初始浓度关系不大。某矿有2次大爆破,1次用药量7.37t,起爆4h10min后检测扒巷漏斗,CO浓度尚高于400ppm;另一次用药量7.38t,起爆2个多小时后,检测扒巷漏斗,已没有CO检出。2次大爆破的用药量相近,按说炮烟初始浓度应该相当,而炮烟排除效率竟如此不同,就在于两处的通风状况不一样。后者通风效果很好,大爆破前多次检测,粉尘浓度都在1.0mg/m~3以下。后者则没有这样的通风条件。     

基于人工神经网络的气体泄爆最大超压预测研究

为解决传统经验公式在预测气体泄爆中最大超压出现时的较大偏差或过于保守的问题,提出使用人工神经网络预测气体泄爆最大超压。基于124组实验数据,采用BP与RBF神经网络,通过优化算法计算与迭代循环对泄爆样本中的影响因素进行降维与选择,并确定2类神经网络本身在学习与计算气体泄爆样本时的相关参数。结果表明:PCA（主成分分析法）在当前样本条件下的降维效果较差,而通过迭代对比确认气体泄爆样本中的5类特征全部保留时神经网络的训练模拟效果最好;通过对124组实验数据进行随机挑选训练集与测试集的训练模拟结果发现,神经网络对气体泄爆中最大超压的预测效果较好;通过对比Molkov提出的和经Fakandu等改进的NFPA 68经验公式以及2类神经网络的预测结果表明,神经网络相比于传统气体泄爆经验公式具有明显优势。     

巷道截面积突变情况下瓦斯爆炸冲击波传播规律的研究

瓦斯爆炸冲击波传播规律是研究冲击波的破坏和伤害机理的前提及依据,笔者利用流体动力学、爆炸动力学理论对巷道截面积突变情况下瓦斯爆炸冲击波传播规律进行理论分析,建立巷道截面积突变情况下冲击波传播的数学模型,得到了冲击波波阵面压力和其他空气动力学参数的表达式,从而得到冲击波波阵面压力过巷道截面积突变面时的变化规律。研究成果丰富了瓦斯爆炸冲击波传播规律理论,对井下瓦斯爆炸安全评价以及制定防灾减灾措施提供了理论基础。     

直通脉冲阀的研究

脉冲阀是脉冲袋式除尘器的关键部件之一,其性能的优劣直接影响喷吹系统的清灰能力,也影响除尘器的技术经济指标。目前使用的脉冲阀有单膜片及双膜片两种,从结构上看,都呈直角形式,即压气入口与出口成90°角。据测定,单膜片脉冲阀对压气的阻力高达2公斤/厘米~2。这是脉冲袋式除尘器需要较高喷吹压力的原因之     

爆破冲击波在台阶法隧道内的传播特性研究

为了解决目前隧道施工过程中掌子面开挖爆破产生的冲击波容易造成工程灾害的问题,基于宁攀高速胜利隧道台阶法开挖的实际情况,采用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA及现场测试的方法研究冲击波在隧道上下台阶区段的传播规律。研究结果表明：初始冲击波传播至下台阶断面时先扩散至中上区域,与拱顶及侧壁碰撞反射后再传播至下部区域;冲击波在下台阶段0～10 m范围内,经多次反射叠加形成提升幅度约30%的第2次超压峰值;冲击波由上台阶较小断面进入下台阶较大断面传播时,超压衰减速度相对加快,过渡界面前后10 m范围内衰减系数由1.01%最高提升至1.05%。现场实测数据与数值模拟结果在上下台阶段得到的波形传播规律基本一致,验证数值模拟的可靠性。研究结果可为实际工程中爆破冲击波在变截面隧道中的控制措施提供参考。     

点火位置对独头巷道中瓦斯爆炸超压的影响

运用AutoReaGas爆炸仿真模拟器研究了独头巷道中点火位置对瓦斯爆炸后果的影响。结果表明,在本计算条件下,爆炸静态超压随着距离的增加而减小,爆炸动压随着距离的增大而增大,点火位置对爆炸后果有重要影响,点火位置离封闭端越近,各个测点上所得到的超压越大。     

爆炸空气冲击波在巷道转弯处的传播特性

为了探索爆炸空气冲击波在巷道内的传播规律,进行了数值计算和理论分析,讨论了爆炸冲击波通过45°弯曲巷道后的压力变化过程.研究结果表明: 爆炸空气冲击波通过45°弯曲巷道后的压力分布复杂,空气冲击波逐渐恢复为平面波需经过4倍等效巷道直径的距离传播.在该4倍等效距离内,冲击波反射叠加,在巷道外侧壁面Mach反射点取得超压最大值,恢复平面波以后超压随距离呈单调衰减.     

不同曲率弯曲巷道爆炸冲击波传播特性数值模拟研究

为研究爆炸冲击波在不同曲率弯曲巷道内的传播规律,采用数值模拟手段建立了不同曲率弯曲巷道爆炸模型,分析了爆炸冲击波在巷道内的传播特性及其变化规律, 并结合冲击波超压对人体的伤害程度分类,研究了不同曲率弯曲巷道内爆炸破坏效应分区。模拟结果表明,弯曲角度改变了巷道内冲击波超压分布,随着巷道弯曲角度的不断增大,壁面反射对冲击波超压峰值分布起主要作用,随着传播距离的增加,冲击波超压峰值衰减显著,体现了超压峰值变化的距离效应。此外,巷道弯曲角度的增加整体减小了爆炸损伤严重程度。研究结果可实现对不同曲率弯曲巷道内冲击波超压分布的预测,并为巷道内爆炸事故预防及应急救援提供借鉴。     

基于地面反射冲击波与遗传算法的动爆超压场重建方法

通过构建动爆超压函数,建立了一种基于遗传算法的运动装药爆炸超压场重建方法。以静爆自由场超压函数为基础,增添装药运动项、冲击波壁面反射项,构建动爆地面反射超压函数。基于动爆地面反射超压函数构建遗传算法中的适应度函数,结合实测超压确定动爆参数,配合动爆超压函数重建超压场。经试验验证,本方案能够在超压测点较少的情况下有效重建动爆地面反射超压场,且重建动爆超压最大偏差低于7%。     

采场爆破冲击波的测定及减少冲击波对通风设施破坏的途径

梅山铁矿采用无底柱分段崩落采矿法,在每个回采分层需要建筑密闭和调节风窗等通风构筑物,在回采进路内要安装局扇和风筒等通风设施。由于采场回采中深孔爆破和工作面破碎大块的二次爆破产生强烈的冲击波,使密闭和局部通风设施遭到严重的破坏。因此,分层内风流紊乱,回采工作无新鲜风流,作业卫生条件很差。为此,我们对采场爆破冲击波进行了测定,分析了影响冲击波大小的主要因素,提     

苏联接触爆破材料的井下矿工工作服

在苏联克里维巴斯铁矿区井下,爆破员穿用帆布制作的工作服时,在操作人员的工作服上,炸药粉末的含量平均为0.019mg/cm~2,其助手工作服上平均为0.44mg/cm~2,爆破工工作服上平均为0.15mg/cm~2。在凿岩巷道中用机械化装药充装炮眼时,矿工接触炸药后,冲洗物中炸药粉末的含量平均为:胸部0.0228mg/cm~2,腹部0.00494mg/cm~2,前臂0.0075mg/cm~2。由于工作服防护性能较差,全苏矿业安全技术研究所、矿山技术综合研究所和地下防护所拟订了用于爆破工的工作服技术要求。根据这个要求,乌克兰纺织工业科学研究所研究出一种布料,它是以棉织物作底子