大型钢结构物聚能切割爆破预处理分析与应用
钢结构施工方法钢材切割与钻孔的操作技巧与安全措施
钢结构施工方法钢材切割与钻孔的操作技巧与安全措施钢结构施工是当前建筑领域中的一项重要任务，而钢材的切割与钻孔是钢结构施工中常用的操作技巧。
本文将介绍钢材切割与钻孔的操作技巧以及相关的安全措施。
一、钢材切割的操作技巧1. 切割方法选择钢材的切割可以采用氧乙炔切割、气割、电弧切割等方法。
在选择切割方法时，需要根据具体情况考虑工作环境、切割厚度和要求等因素，选择最合适的切割方法。
2. 切割设备准备在进行钢材切割时，需要准备合适的切割设备，如切割机、割炬、气瓶等。
确保设备的完好性，检查切割设备是否正常运行，以及气瓶是否有足够的压力，确保切割过程的顺利进行。
3. 切割技术要领在进行钢材切割时，需要掌握正确的切割技术要领。
首先，要选择合适的割炬，根据切割材料的厚度和所需切割线的长度选择适当的割炬。
其次，要保持适当的切割速度和切割角度，避免过快或过慢引起的不良效果。
最后，要注重切割过程中的安全操作，确保自身和周围人员的安全。
二、钢材钻孔的操作技巧1. 钻孔设备选择钢材钻孔可以采用手持电钻、磁力钻、钢结构钻等不同的钻孔设备。
在选择钻孔设备时，需要根据钢材的材质、钻孔直径和钻孔深度等因素，选择适合的钻孔设备。
2. 钻头选择钻头的选择对于钢材钻孔的质量和效果有着重要的影响。
在选择钻头时，需要根据钻孔的要求选择适当的材质、形状和尺寸的钻头。
例如，钻孔硬度较高时可以选择使用硬质合金钻头，钻孔直径较大时可以选择使用中心钻。
3. 钻孔技术要领在进行钢材钻孔时，需要掌握正确的钻孔技术要领。
首先，要在钻孔位置上做好标记，以确保钻孔的准确性。
其次，在钻孔前需要进行冷却润滑处理，以减少钻孔时产生的热量和摩擦。
最后，要控制好钻孔速度和钻孔压力，避免过快造成钻孔不洁净或者过多的热量积聚。
三、钢材切割和钻孔的安全措施1. 个人防护在进行钢材切割和钻孔操作时，必须做好个人防护措施。
首先，戴上安全帽和防护眼镜，防止切割飞溅物和钻孔碎片对头部和眼睛的伤害。
爆破应用技术——聚能装药在预裂爆破中的应用
浅析聚能装药在预裂爆破中的应用南京理工大学安刚指导教师：黄寅生摘要：聚能预裂爆破与普通预裂爆破相比, 爆破效果明显提高, 能有效地控制预裂缝的扩展。
文中根据对线型聚能装药效应的分析研究, 提出了新的聚能装药预裂切缝方法及其机理, 并指出了其发展前景。
关键词：线型聚能装药；预裂切缝；应用分析1 预裂爆破现状和传统技术预裂爆破是在主爆破炮眼起爆之前, 沿设计轮廓面布置的预裂炮眼首先起爆, 形成有一定宽度的预裂缝, 将开挖区与保留区的岩体分离开, 从而使保留区岩体在主爆破炮眼爆破时受到的破坏和震动大为减轻, 留下光滑、平整的开挖面。
其机理被广泛认为是应力波和爆生气体的共同作用。
其主要措施在于采用不耦合装药结构, 减少装药量; 使用低爆速、低密度且爆生气体生成量大的炸药; 适当加密预裂炮眼, 布置导向孔; 合理确定炮眼系数; 采取预留光面层爆破,以便获得好的爆破效果。
其在矿山、水电、交通、军事和建筑等露天边坡和地下开挖等工程爆破中, 得到全面推广应用, 取得了巨大的综合效益。
工程预裂爆破的参数选择和控制技术决定了爆破效果, 其措施有:1) 爆破参数的设计计算有公式法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。
可结合工程实践经验和有关文献来确定炮眼直径、间距、最小抵抗线、不偶合系数和线装药密度等爆破参数。
2) 控制爆破裂缝的主要措施有:①采用孔壁切槽、设导向孔和异形炮孔等方法改变炮孔的形状或孔间的相互关系, 以改变炮孔的受力状态, 使劈裂面方向产生应力集中, 避免裂缝方向的随机化。
但孔壁切槽和设异形炮孔对钻孔精度、炮孔加工工艺和钻具要求很高。
设导向孔需增加钻孔量, 提高了钻眼成本。
②采用压铸药柱、聚能药包、带缺口药包、扁平药包等方法改变药包形状, 使其最大的压力作用于劈裂面方向。
其中, 聚能装药所产生的射流作用集中, 用药量较少, 效果最好。
③采用切缝套管、挤压钢棒及半圆套管以改变装药结构, 使爆生气体的最大压力作用于劈裂面方向。
大型钢结构物聚能切割爆破技术研究
厂房 横 向平 面 结 构如 图 ２ 图 ３所 示 。从 横 向 、
［ 摘 要 ］ 上 钢 一 厂 钢 结 构 厂 房 拆 除 工 程是 我 国首 次 采 用 聚能 切 割 爆破 技 术 进 行 的大 型钢 结 构 物 的爆 破 拆 除 。 爆
破 拆 除 的钢 结 构 厂 房 总 面 积 ３ ８ ． ７万 平 方 米 。爆 破 拆 除 工 程解 决 了线 性 聚 能 切 割 器 的 设 计 与 定 型 、 破 预 处 理设 计 爆 与施 工 、 钢结 构 聚 能切 割 爆 破 的方 案 设 计 、 破 安 全 防 护等 多项 关 键 技 术 。 工程 爆 破 效 果 良好 ， 破 危 害效 应 得 到 爆 爆 了很 好 的控 制 。
维普资讯
２ ０ 年 ４月 ０７
大 型 钢 结构 物 聚 能切 割 爆 破 技 术 研 究 蔡 立 艮等
大 型 钢 结 构 物 聚 能 切 割爆 破 技 术 研 究
蔡立 艮 王耀 华 周春 华 史长根 唐 献述 解放 军 理工 大学工程 兵 工程 学院（ 苏南京 ， １ ０ ７ 江 ２ ００ ）
能 装药 在 装药 结构 上 具 有对 称 的 特性 ， 合理 简 化 经 后 可将 三维结 构 问题转 化为二维 结构 问题进 行分 析 和求 解 。 因此 ， 在计 算 中选 取交互 式非线 性动 力分 析
３ １ 线 型聚 能切 割器 设计 ．
在 钢结 构 的爆 破 拆 除 中 ， 选 的基 本爆 破 器 材 首 是 聚能切 割器 。在 此项工 程 中针对钢 结构 物组成 构 件 的材 料 和尺 寸 ， 数值 计算 方 法应 用 于线 性 聚 能 将 切割 器 的初 步设 计 ， 确定 了合理 的参数 ， 然后进 行定 型 实验进一 步优 化 。通过 数值模 拟大 大减少 了试验
大型钢结构物聚能切割爆破预处理分析与应用
Ｖｏ． ｏ ２ １８Ｎ ．
Ａ ｐｒ ００ ．２ ７
文章 编号 ：１ ０ — ４ ３ ２ ０ ） ２０ ６ — ６ ０ ９３ ４ （ ０ ７ ０ — １ ６０
大 型钢结构物聚能切割爆破预处理分析 与应用
王耀 华 蔡 立 艮。 周 春 华 。 史 长根。 唐 献述 。 ， ， ， ，
Ａ ｓ ｒ ｃ ： Ｔｈ ｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｌ ｓ ｉ ｇ ｏ ｅ ｖ ｔ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｙ ｍ ｅ ｎ ｆ ｌ ｅ ｒ ｓ ａ ｅ ｂ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｅ ｒ ａ ｍ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｉ ｂ ａ ｔ ｆ ｈ ａ ｙ ｓ ｅ ｌ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｂ ａ ｓ ｏ ｉ ａ ｈ ｐ ｄ ｎ ｎ
（． 放 军 理 工 大 学 ， 苏 南 京 ２ ０ ０ ；． 放 军 理 工 大 学 工 程 兵 工 程 学 院 ， 苏 南 京 ２ ００ ） １解 江 １０７２解 江 １ ０ ７
摘 要 ： 了分析钢 结构 物 聚能切 割爆破 的预 处 理 。提 出了用 结构稳 定 性分 析理 论 进行 爆破 预 处理 的 方案 为
在 预 处理 前后 ， 结构 的 变形量 、 形模 态 以及 内力 分布 都 发 生 了明显 的 变化 ， 钢 变 当切 口处 截 面的 应 力还 在 材
料 的 弹性 范 围 内时， 结构 的 实际荷 载 已接 近 临界荷 载 。 因此 ， 结构爆破 预 处理 应 以结构 稳 定性 （ 曲） 钢 屈 分析 为 基础 ， 内力分析 为参 考进行 设 计 。 以 关键 词 ： 能爆破 ； 结构 ； 处理 ； 曲分析 ； 限元 聚 钢 预 屈 有 中 图分类 号 ：Ｔ ３ Ｄ２ ５ 文 献标识 码 ： Ａ
设 计 ， 用屈 曲分析 的有 限元 法 ， 用分 析软 件 ＡＮＳ 采 利 ＹＳ对钢 排 架 结构 物 爆破 预 处理 进 行特 征 值 屈 曲分 析 。 结果表 明 ， 当立柱缀 条切 割 高度 在 ５ｍ 以下 ， 口高度 在 ３ ｍ 以下 时 ， 以保证 结构 的确 定性 。此 外 ， 现 切 ０ａ 可 发
线型聚能切割器在工程爆破中的应用研究
线型聚能切割器在工程爆破中的应用研究纪 冲 龙 源 杨 旭 刘建青 刘维柱解放军理工大学工程兵工程学院(南京,210007)[摘 要] 以线型聚能装药切割器技术在某爆破工程中应用的实例,分析了线型聚能射流切割目标的原理及影响因素,提出了对于一般常用钢构件材料条件下工程爆破采用线型聚能切割器的参数设计方法,进而展望了此器材在工程爆破中应用的发展前景。
[关键词] 工程爆破 线型聚能切割器 金属射流 钢结构物[分类号] T G481 引言自1888年C.E.M un roe首次发现了不带药型罩的“门罗效应”以来,各国学者系统地研究了聚能装药(Shaped Charge)射流形成机理,并将其广泛应用在军事领域中,用来进行各种破坏作业(如大型桥梁、重点建筑物的破坏)。
在以工程建设为目的的爆破施工中,比如石油开采、硬土或冻土中快速穿孔等也被大量应用。
但是,作为聚能装药的重要组成部分,线型聚能装药在工程爆破中的应用较圆柱型聚能装药的应用还有较大的差距。
本文通过工程实例研究此器材在工程爆破中的应用,探讨其应用前景。
2 聚能射流切割原理及其应用概述聚能罩采用楔形罩的装药称为线型聚能装药(L SC),也称平面对称型聚能装药。
装药爆炸后,高温高压的爆轰产物沿装药空穴表面法线方向迅速散射。
由于空穴的影响,产物向轴线集聚形成一股高速高压气流。
如果存在金属药型罩,爆轰产物则以高达几十万大气压的压力作用于药型罩,将其压垮。
而后向对称轴闭合运动,并在对称平面内发生高速碰撞,药型罩内壁附近的金属在对称平面上挤出一块向着装药底部高速运动的融塑状态的高速片状金属射流,其头部速度最高可达7000m・s-1～8000m・s-1,温度升高至4000℃～5000℃。
金属射流与金属等靶板发生相互作用时,迫使靶板表面压力突然达到几百万大气压。
在高压作用下,靶板表面介质被排开,向侧表面堆积[1]。
线型聚能装药正是依靠这种片状的“聚能刀”,实现对金属等致密材料的切割。
聚能切割参数设计方案书
第二章 影响线型聚能装药侵彻能力的因素爆炸切割是利用聚能原理来切割坚硬物质的爆炸新技术。
由于切割都是沿着一个面切割出一条窄缝来，因此，多采用平面对称型药型罩。
线型聚能装药是一种长条形带有空腔的装药，在空腔中嵌有金属药型罩。
药型罩的形状可以是圆弧形或各种不同顶角的楔形，药型罩的材料可以是铜、钢、铝、铅等。
利用这种装药可制成各种爆炸切割器，图2.1为线型聚能装药的基本构形。
2.1 线型聚能装药作用的基本原理当炸药起爆后，爆轰波一方面沿着炸药的长度方向传播，另一方面沿着药型罩运动，聚能作用使爆炸能量向药型罩会聚，爆轰产物以高达几十万大气压的压力作用于药型罩，并将其压垮，而后向对称轴闭合运动，并在对称平面内发生高速碰撞，药型罩内壁附近的金属在对称平面上挤出一块向着装药底部以高速运动的片状射流，通常称之为“聚能刀”。
它一般是呈融熔状态（热塑状态）的高速金属射流，其头部速度大约3000～5000m/s ，集中了很高的能量。
金属射流在飞行中不断拉长，当它与金属靶板发生相互作用时，迫使靶板表面压力突然达到几百万大气压。
在高压作用下，靶板表面金属被排开，向侧表面堆积，而飞溅和汽化的不多。
随着射流和靶板的连续作用，金属射流不断损失能量并依附在金属断裂面上。
爆炸切割器正是依靠这种片状的“聚能刀”，实现对金属的切割作用。
图2.2为线型聚能装药射流形成和拉伸断裂的示意图，图中所采用的起爆方式为典型的端部点起爆方式。
可以看出，药型罩的压图2.1 线型聚能装药的基本构形 Fig.2.1 The basic figuration of炸药图2.2 LSC 药型罩压垮和射流形成特性Fig.2.1 Liner collapse and jet formation 杵体主射流外壳断裂射流(a)起爆初时(b)射流形成(c)射流断裂垮由一端向另一端逐步发展，射流在运动过程中拉伸，当达到射流材料的最大屈服强度时，射流发生断裂。
2.2 线型聚能射流的主要参数线型聚能射流参数是研究射流切割的主要因素，对于端部起爆的线型聚能装药而言，可以采用滑移爆轰理论来研究射流的主要参数。
聚能切割技术在爆破片上的应用研究-概述说明以及解释
聚能切割技术在爆破片上的应用研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚能切割技术是一种高效、精确的切割技术，可以在爆破片上实现精准切割。
传统的切割方法往往需要依靠传统的机械切割工具，如切割刀片或锯片等，这些方法在切割过程中会产生较大的噪音、较强的振动和较高的能耗。
而聚能切割技术能够通过集中能量在炸药中产生高能物质，使爆破片断裂较为均匀，同时能够精确控制切割方向和深度。
聚能切割技术的基本原理是利用炸药的爆炸能量，通过控制火焰传播的速度和方向，使其在爆破片上形成高能物质区域，进而实现切割效果。
该技术的关键在于火焰控制，需要精准调节爆炸波的传播速度和冲击力，以达到预期的切割效果。
聚能切割技术在爆破片上的应用主要表现在以下几个方面：首先，它可以实现对爆破片材料的精确切割，避免了传统切割方法可能引起的物料损失或不均匀切割的问题。
其次，它具有较快的切割速度和高效的能量利用率，能够在短时间内完成切割任务，提高工作效率。
此外，聚能切割技术还可以实现对复杂形状的爆破片进行切割，具有较高的灵活性和适用性。
总之，聚能切割技术在爆破片上的应用具有广阔的前景和重要的意义。
通过对其基本原理和应用进行研究，我们可以更好地理解该技术的工作原理和特点，为其进一步改进和拓展提供有益的参考。
在未来，随着科学技术的不断发展和进步，相信聚能切割技术在爆破片上的应用将能够取得更多的突破和创新。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的组织和布局进行说明，旨在帮助读者了解文章的整体结构和内容安排。
以下是一个示例：1.2 文章结构本文将按照如下结构来组织和呈现研究内容：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 聚能切割技术的基本原理2.2 聚能切割技术在爆破片上的应用3. 结论3.1 总结3.2 展望在引言部分，我们将首先概述整个研究的背景和相关问题，进而介绍文章的结构和目的。
通过引言，读者可以对论文的整体框架和研究内容有一个清晰的认识。
聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术研究
聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术研究解放军理工大学工程兵工程学院零零二年九月控制爆破拆除多应用于混合结构、框架结构等建（构）筑物的拆除，而钢结构的控制爆破拆除是一个全新的课题，目前国内还没有这方面成功实例及相关经验可供借鉴。
聚能装药做为一种特殊的装药形式，多应用于军事领域，它可以将炸药爆炸时的爆炸能聚集起来，达到对金属穿孔、切割、破坏等目的，如穿甲弹、破障弹、线型反坦克履带雷等。
航天工业上利用聚能装药的特性，形成线型切割器，切割金属结构，实现运载火箭的各级脱离。
采用线性聚能装药的爆炸来快速切割钢结构物，达到拆除钢结构物目的，这在理论上是成立的，实际上能否成立，还有许多问题有待解决。
上海宝钢集团第一钢厂，为建设国内最大的不锈钢基地，需将原第二炼钢车间厂房拆除，其拆除目标是在安全的前提下达到快速拆除整个车间，为不锈钢基地建筑节约宝贵的时间。
该车间主厂房总计占地32200M,东西长318M南北宽110M其中，钢砼框架结构厂房占地14560M,钢结构厂房占地17640M,整幢厂房总建筑面积69505M, 爆破目标南侧50M为上海市重点保护单位吴淞煤气厂制气车间，北侧100 M为厂内正在生产的高炉锅炉房及化学水处理站。
国内该类厂房拆除施工多采用“倒装法”拆除，“倒装法”拆除：一是安全性差，二是工期较长，三是成本较高，无法满足工程建设需要，迫切需要一种新的拆除施工方法。
结合上钢一厂二炼钢拆除的实际工程，对聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术进行如下研究。
一、进行工程勘察1．工程概况1.1 概述：工程地点：宝山区长江路 735号，拆除对象为上海一钢厂二炼钢厂房 及厂房内的大型基础。
二炼钢厂房由钢结构主厂房和钢筋混凝土结构厂房组成，其中：钢结构主厂房包括：加料跨、过渡跨、精炼跨，钢筋混凝土 结构的厂房包括过渡跨及出坯跨。
建、构筑物分布情况见附图1总平面图图1、环境平面示意图1.2拟拆除的建、构筑物结构简况： 1.2.1钢结构主厂房加料跨厂房为大型钢结构厂房（钢结构梯型屋架）。
聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术研究
聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术研究解放军理工大学工程兵工程学院二零零二年九月控制爆破拆除多应用于混合结构、框架结构等建（构）筑物的拆除，而钢结构的控制爆破拆除是一个全新的课题，目前国内还没有这方面成功实例及相关经验可供借鉴。
聚能装药做为一种特殊的装药形式，多应用于军事领域，它可以将炸药爆炸时的爆炸能聚集起来，达到对金属穿孔、切割、破坏等目的，如穿甲弹、破障弹、线型反坦克履带雷等。
航天工业上利用聚能装药的特性，形成线型切割器，切割金属结构，实现运载火箭的各级脱离。
采用线性聚能装药的爆炸来快速切割钢结构物，达到拆除钢结构物目的，这在理论上是成立的，实际上能否成立，还有许多问题有待解决。
上海宝钢集团第一钢厂，为建设国内最大的不锈钢基地，需将原第二炼钢车间厂房拆除，其拆除目标是在安全的前提下达到快速拆除整个车间，为不锈钢基地建筑节约宝贵的时间。
该车间主厂房总计占地32200M2，东西长318M，南北宽110M，其中，钢砼框架结构厂房占地14560M2，钢结构厂房占地17640M2，整幢厂房总建筑面积69505M2，爆破目标南侧50M为上海市重点保护单位吴淞煤气厂制气车间，北侧100M为厂内正在生产的高炉锅炉房及化学水处理站。
国内该类厂房拆除施工多采用“倒装法”拆除，“倒装法”拆除：一是安全性差，二是工期较长，三是成本较高，无法满足工程建设需要，迫切需要一种新的拆除施工方法。
结合上钢一厂二炼钢拆除的实际工程，对聚能切割爆破在拆除特大型钢结构厂房中的施工技术进行如下研究。
一、进行工程勘察1．工程概况概述：工程地点：宝山区长江路735号，拆除对象为上海一钢厂二炼钢厂房及厂房内的大型基础。
二炼钢厂房由钢结构主厂房和钢筋混凝土结构厂房组成，其中：钢结构主厂房包括：加料跨、过渡跨、精炼跨，钢筋混凝土结构的厂房包括过渡跨及出坯跨。
建、构筑物分布情况见附图1总平面图。
拟拆除的建、构筑物结构简况： 钢结构主厂房 加料跨厂房为大型钢结构厂房（钢结构梯型屋架）。
大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法
综 述大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法郭彦林 刘学武(清华大学土木工程系 北京 100084)摘 要:结构施工过程的力学分析属于施工力学的范畴,是力学理论与土木工程实践相结合而交汇发展起来的新型交叉学科,主要特征在于研究对象的几何参数、物理参数、边界参数,是时间的函数,是耦合时间与空间的四维力学问题。
施工过程 路径 和 时间 效应直接影响施工阶段及使用阶段结构的受力性能。
现代大型项目的建设要求设计人员须对结构的施工过程进行分析,同时施工人员须预测和控制施工过程中结构内力和变形的发展和变化,以保证施工过程中结构的安全性以及竣工状态结构的内力和位形满足设计要求。
通过对大型复杂钢结构施工过程中表现出的诸多亟待解决的施工力学问题及其求解思路与分析方法的探讨,为施工力学学科的研究与发展奠定一定的基础。
关键词:钢结构 变形 内力 施工力学CONSTRUCTION MECHANICAL PROBLEMS A ND COMPUTATIONAL METHODSOF COMPLEX STEEL STRUC TURESGuo Yanlin Liu Xuewu(Department of Civil Engineering,Tsinghua University Beijing 100084)Abstract :The construction mechanic combines structure mechanic and construction technology together.Its main feature is that the geometry profiles,the physical properties and the boundary conditions of a research object will change with construction duration.It is evident that the different construction processes and procedures will lead to different deformation and internal force di stribution locked within a structure after the construction is ended.Therefore a s tructural design s tate must be estimated accurately i f a construction finished structure meets the design and service req uirements.It will be focused on the construction mechanic problems which are explored from many large and complex steel s tructure construction and erection processes curren tly.The ten key construction mechanic problems have been pointed out,and they are analyzed and discussed comprehensively.The discussion on these problems has of great importance to further developing construction mechanics and engineering application.Keywords :steel structure deformation in ternal force construction mechanics第一作者:郭彦林 男 1958年10月出生 教授 博士生导师E-mail:gyl@收稿日期:2007-05-280 引 言工程结构在建造过程中整个结构的几何形态、刚度及其荷载和边界条件按照一定次序先后形成,描述结构状态的各物理量在不断变化,呈现出结构时变、材料时变和边界时变的特性,其 路径 和 时间 效应直接影响施工阶段及使用阶段结构的受力性能。
聚能切割参数设计方案书
虽然定常侵彻理论公式中不含射流速度项，但研究表明，炸药的格尼速度Vg越大，形成的射流的侵彻能力越强；射流的头部速度Vtip越大，射流的侵彻能力也越强。概括来说， 的比值越大，产生的射流侵彻深度越深。由此可见，射流速度也影响其侵彻能力。射流参数的计算表明，药型罩顶角的大小影响射流参数。
按照射流速度和质量的计算公式，
（）
其中 为药型罩与对称面之间的夹角，碰撞棱与x轴的夹角为 ，
（）
如果建立一个新坐标系Ox'y'z'，其中x'，y'轴是x，y轴绕z轴转过 角而求得的（如图）。
（）
取该坐标系相对Oxyz坐标以u的速度沿x'轴的正方向运动，其中 为，
（）
将式（）代入式（）中并减去 ，可以获得在新坐标系中的碰撞前来流速度为，
炸药爆压是爆速和装药密度的函数，按照爆轰理论
（）
式中 为炸药初始密度，D为炸药爆速， 为凝聚炸药爆轰指数，其值可以近似取作3，而对于同种炸药，爆速与装药密度间又存在着线性关系。所以，为了提高侵彻能力，必须尽量选取高爆压的炸药。当装药选定后，为了提高侵彻能力，还必须尽可能地提高装填密度。
装药形状
线型聚能装药按药型可分为两类装药断面，等厚度装药和变壁厚装药。在同等药量下，对同一药型罩，采用变壁厚装药，形成的射流在纵向将产生速度梯度，可以使切割深度大大增加，最大可增加30%，选择变壁厚的装药结构是充分利用炸药能量的有利途径。
（）
炸高
线型切割器在距离靶板一定高度时，才能发挥其有效切割能力，把装药底端到靶板的高度称为炸高。炸高对切割深度的影响可以从两方面进行分析，一方面随着炸高的增加，射流拉伸变长，从而提高切割深度；另一方面，随着炸高的增加，射流产生径向分散和扰动，射流拉伸到一定程度后会产生断裂现象，使得其切割深度降低。
钢结构施工工艺切割与拼装技巧
钢结构施工工艺切割与拼装技巧钢结构在现代建筑和工程领域中扮演着重要的角色。
作为一种强度高、耐久性强的材料，钢结构可以支撑大型建筑物和桥梁，使其更加稳固和安全。
钢结构的施工涉及到许多技术和工艺，其中切割和拼装是至关重要的环节。
本文将介绍钢结构施工中的切割与拼装技巧，帮助读者更好地理解和应用。
1. 切割技巧1.1 确定切割方法钢结构的切割有多种方法，包括气割、电割、激光切割等。
在选择切割方法时，需要考虑结构的材料、厚度和形状，以及工程要求等因素。
根据实际情况选择最合适的切割方法，以确保切割效果和效率。
1.2 选用适当的切割工具和设备根据切割方法的选择，需要选用适当的切割工具和设备。
例如，对于气割，需要选择适当的气割喷嘴和氧炔焊割设备；对于电割，需要选用合适的电割刀具和设备等。
确保切割工具和设备的质量和性能符合要求，以提高切割效果和安全性。
1.3 控制切割过程在进行切割作业时，应注意控制切割过程，以确保切割线条的准确性和整齐度。
在进行直线切割时，可以使用导轨或绳作为切割引导，提高切割准确性。
在进行曲线或复杂形状的切割时，可以使用模板或切割图案作为参考，以确保切割的精度和一致性。
2. 拼装技巧2.1 准备拼装材料及设备在进行钢结构的拼装过程中，需要准备好拼装所需的材料和设备。
包括螺栓、螺母、垫圈等连接元件，以及千斤顶、吊车等起重设备。
确保这些材料和设备的质量和性能符合要求，以确保拼装的安全性和稳定性。
2.2 确定拼装顺序在进行钢结构的拼装时，需要根据设计图纸和施工要求，确定合适的拼装顺序。
通常情况下，需要先进行基础和框架的拼装，然后逐渐增加各个构件的拼装。
在确定拼装顺序时，需要考虑结构的稳定性和安全性，避免出现不平衡和倾斜等问题。
2.3 控制拼装精度钢结构的拼装精度对于整个结构的稳定性和强度非常重要。
在拼装过程中，需要特别注意控制拼装精度，确保各个构件的位置和连接正确。
可以使用测量工具，如水平仪、测角器等，进行精确测量和校正。
聚能爆破切顶卸压技术在18301工作面的应用
聚能爆破切顶卸压技术在18301工作面的应用杨仲全(山西西山煤电股份有限公司马兰矿，山西 太原 030000)摘 要为了解决动压影响下马兰矿910南大巷靠近18301工作面段巷道变形严重、两帮挤回、底板鼓起等问题，以18301工作面为研究背景，应用聚能爆破切顶卸压技术，提出了具体实施方案。
应用表明，聚能爆破切顶卸压技术具有减少巷道维修量、降低掘进率及生产成本的优点，经济和社会效益明显。
关键词爆破 切顶 卸压中图分类号 TD322+.5 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2018.08.024Application of Concentrated Blasting and Top Down Pressure Relief Technology in 18301Working Face Yang Zhong-quan(Malan Mine, Shanxi Xishan Coal and Electricity Limited by Share Ltd, Shanxi Taiyuan 030000)Abstract : In view of the influence of dynamic pressure, the 910 South roadways are close to the deformation of the roadway in the 18301 working face section, the two groups are squeezed back and the floor is plucked up. This paper explores the basic principle of the cutting and pressure unloading technology of the concentrated energy blasting, and puts forward the concrete implementation plan for the application of the 18301 working face. It has the advantages of reducing roadway maintenance volume, reducing tunneling rate and production cost, and it has obvious economic and social benefits.Key words : blasting top down pressure relief收稿日期2018-04-02作者简介 杨仲全（1979-），山西广灵人，采煤工程师，2014年1月毕业于太原理工大学采矿工程专业，主要从事煤矿开采及安全管理工作。
钢结构加工中的钢材切割技术
钢结构加工中的钢材切割技术钢结构加工是现代建筑领域的一个重要分支，而钢材切割技术则是钢结构制作过程中不可或缺的一项关键技术。
在钢结构的制作中，切割技术的好坏直接影响钢结构的经济合理性、制造质量和加工效率。
本文将重点介绍钢结构加工中常见的钢材切割技术及分析其应用场合和优缺点。
一、氧气炮切割技术氧气炮切割技术是切割加工钢结构的一种传统方法。
它是通过将加热到燃烧温度的钢材喷上高压氧气，使其燃烧并形成锋利的火花和高温气流，最终将金属材料切割下来。
这种技术在钢板厚度较大时应用效果较好，切割速度快，但对材料的热影响较大，易造成热变形和裂纹，同时还会使金属表面氧化、粉化、变色等缺点，影响了材料的质量和外观。
二、等离子切割技术等离子切割技术是利用等离子体的高速气流和锋利等离子弧，将钢材进行切割。
这种技术不会像氧气炮切割那样对材料产生显著的热影响，所以适用于切割较厚的材料。
此外，等离子切割技术还可以切割极硬的材料如不锈钢。
但等离子切割技术在进行切割时有较大噪音和气味，对操作者有一定的安全和环境危害。
三、激光切割技术激光切割技术是近年来发展迅猛的一种高效、高精度、无污染的钢材切割技术。
它是采用激光束将钢材加热至熔点或高温，然后用高气压气流冲击热化的金属，将其切割下来。
激光切割技术热影响小，切割速度快、精度高，适用于各种厚度和不规则形状的金属材料切割。
此外，激光切割还可以进行非接触式切割，无需对材料表面产生压力和摩擦力，有效降低了材料变形和裂纹的风险。
然而，激光切割技术的设备价格相对较高，操作和维护也较为困难，需要专业的操作技能和技术支持。
四、水切割技术水切割技术是一种高压水流加速器的切割方法。
它利用极高速度的水流在钢材表面进行瞬间冲击，将其切割下来。
水切割技术可以应用于各种硬度和厚度的材料。
水切割技术切割过程中的热影响极小，不会产生较大噪音和粉尘污染。
但由于水切割技术切割速度相对较慢，需要专业人员的操作和维护，否则会产生质量问题。
聚能定向预裂爆破切顶卸压在坚硬顶板综放工作面的应用
852021年第1期梁向辉：聚能定向预裂爆破切顶卸压在坚硬顶板综放工作面的应用聚能定向预裂爆破切顶卸压在坚硬顶板综放工作面的应用梁向辉（山西煤炭运销集团金辛达煤业有限公司，山西 临汾 041000）摘 要 金辛达煤业11（9+10+11）#煤层顶板为坚硬的K2灰岩，平均厚度10 m 左右。
工作面回采期间，受临近工作面采空区侧向支承压力影响，工作面顺槽变形底鼓严重。
通过现场应用定向预裂爆破切顶技术，回采前人为控制采空区K2灰岩顶板断裂位置，消除悬臂梁、三铰拱，使采空区侧向支承压力及应力集中系数大大减小，达到了保护临近巷道的目的。
关键词 坚硬；顶板；爆破；切顶中图分类号 TD327.2 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.01.030Application of Directional Fracture Blasting to Cut and Relieve Pressure in Fully-MechanizedTop Coal Caving Face with Hard RoofLiang Xianghui(Jinxinda Coal Industry Co., Ltd., Shanxi Coal Transportation and Sales Group, Shanxi Linfen 041000)Abstract: The roof of 11（9+10+11）#coal seam in Jinxinda Coal Industry ,which is hard K2 limestone, of which average thickness is about 10m. During the mining, affected by the side abutment pressure of adjacent gob, tailentry deformation and floor heave were serious. By using the technology of directional fracture blasting to cut the roof, the fracture position of K2 limestone roof in gob was controlled artificially before mining, the cantilever beam or three hinged arch was eliminated, and the side abutment pressure of adjacent gob and stress concentration coefficient were greatly reduced, the aim of protecting the adjacent tailentry was achieved.Key words: hard; roo; blasting; top cut收稿日期 2020-08-13作者简介 梁向辉（1986—），男，河南禹州人，2013年毕业于河南理工大学采矿工程专业，硕士研究生，工程师，现任金辛达煤业生产科科长。
聚能穴爆破切顶技术应用论文
聚能穴爆破切顶技术应用论文摘要：聚能穴爆破切顶技术在东坡煤矿903工作面下顺的成功应用，对东坡煤矿小煤柱开采具有重要意义，同时也降低了巷道支护及维护成本，为今后聚能穴爆破切顶技术提供依据和经验。
0 引言东坡煤矿始建于70年代，建矿已有40多年历史，井下资源面临枯竭，为了延续矿井服务年限，以前该矿一直尝试通过加强顺槽支护强度来缩小工作面之间煤柱留设的宽度，但巷道维护量大，效果不太理想。
近几年，该矿引进新技术，在综采工作面回采时，沿顺槽方向应用聚能穴爆破切顶技术，大大降低了采空区压力的影响，成功减小了煤柱留设宽度，提高了资源回收率，为今后应用聚能穴爆破切顶技术减小煤柱留设宽度提供了宝贵经验。
1 试验工作面概况试验工作面为903工作面。
903工作面位于600采区，西部、北部为实煤区，东部为井田边界，南部为901工作面采空区。
东西走向860米，南北宽度150米。
受901采空区压力影响，特别是老顶侧向悬顶的影响，903上顺巷道掘进及回采期间，巷道压力大，多次出现漏顶、片帮现象，巷道维护量大。
为了降低903采空区对接续面905上顺的影响，根据聚能穴爆破原理，对903下顺进行顺向切顶，之后不但可以减小903与905之间煤柱宽度，还能降低对905上顺巷道的影响，降低巷道的维护量。
2 地质条件2.1 煤层特征903工作面主采煤层为5-2煤层，煤层厚度1.9～4.2m，平均厚度2.7m，煤层倾角3°～12°，属复杂结构煤层，一般含0.1～0.2m 厚的炭质泥岩夹矸两层，块状或层状结构，阶梯状断口，质优性脆。
2.2 围岩性质5-2煤层顶板属复合型顶板，存在伪顶、直接顶和老顶。
伪顶：一般小于0.5m的炭质泥岩，随采随落。
直接顶：直接顶为砂质泥岩或泥岩，夹5-1煤层，厚度为1.2～6.8m，当遇水时，易冒落。
老顶：老顶为中粗粒长石石英砂岩，一般厚度4～18m，致密坚硬，含黄铁矿结核，发育有两组节理，在回采放顶时分层跨落。
复合式爆破拆除厚钢结构厂房的方法研究及应用
复合式爆破拆除厚钢结构厂房的方法研究及应用发布时间：2022-10-21T02:24:45.375Z 来源：《中国建设信息化》2022年11期第6月作者：黄立华[导读] 为解决厚钢结构厂房爆破拆除过程中炸药用量大而导致爆炸有害冲击波大、成本高、炸药利黄立华中国核工业第二二建设有限公司湖北武汉 430000[摘要]：为解决厚钢结构厂房爆破拆除过程中炸药用量大而导致爆炸有害冲击波大、成本高、炸药利用率低等问题，研究了“气割和线性聚能爆破联合作用”的拆除方法。
该方法具有经济、高效、环保的优点。
[关键词]：爆破拆除聚能装药装置聚能效应1 前言目前在钢结构厂房爆破拆除中，采用药包直接覆盖在待拆除的钢结构处或用木制的盒子、塑料制的盒子装填炸药，利用炸药爆炸产生的冲击波和炸药猛度破坏待拆除的钢结构。
现有的药包需用大量的炸药，作用到钢柱体的有益冲击波较少，炸药利用率低、增加了成本，而且影响周围居民和建筑，达不到环保的要求。
本文以厚钢结构超高厂房爆破拆除施工为例，研究“气割和线性聚能爆破联合作用”拆除厚钢结构厂房的方法，以达到经济、高效、环保地完成拆除施工的效果。
2 研究思路钢结构厂房钢板厚度较大，主要起支撑钢结构厂房、保持其运行期间安全稳定的作用。
根据现场实际情况，在保证钢结构厂房整体的安全稳定性前提条件下，采用乙炔气体对钢柱沿截面进行部分切割的方式弱化钢柱体结构，切割前确定气割弱化的部位、形状、切割尺寸等参数。
为了减少炸药使用量，达到线性聚能效应切断钢柱体的爆破效果，需要采用聚能装药装置来实现。
聚能装药装置的外形、几何尺寸、材质等设计，需要充分研究钢柱体内部结构、钢柱体的力学性能、爆破器材的特性等确定，以保证聚能切割的效果。
3、实施路径（1）资料收集收集待拆除钢结构厂房的施工图纸、竣工图纸等相关资料，掌握厂房的构造及钢柱体的平面位置、钢柱间的距离、厂房高度、结构类型、材质、力学性能、几何尺寸等信息。
（2）现场调查现场复核钢柱体结构种类，复测钢柱体的几何尺寸；勘查钢柱体内部结构尺寸，详细记录可利用空间；调查厂房周围环境，核查附近建筑物及其它保护对象的位置、距离，建筑物的重要性等，了解倒塌场地、作业空间，防止爆破冲击波和飞石对其造成破坏。
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文章编号:1009-3443(2007)02-0166-06大型钢结构物聚能切割爆破预处理分析与应用王耀华1, 蔡立艮2, 周春华2, 史长根2, 唐献述2(1.解放军理工大学,江苏南京210007;2.解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007)摘 要:为了分析钢结构物聚能切割爆破的预处理。
提出了用结构稳定性分析理论进行爆破预处理的方案设计,采用屈曲分析的有限元法,利用分析软件ANSYS 对钢排架结构物爆破预处理进行特征值屈曲分析。
结果表明,当立柱缀条切割高度在5m 以下,切口高度在30cm 以下时,可以保证结构的确定性。
此外,发现在预处理前后,钢结构的变形量、变形模态以及内力分布都发生了明显的变化,当切口处截面的应力还在材料的弹性范围内时,结构的实际荷载已接近临界荷载。
因此,钢结构爆破预处理应以结构稳定性(屈曲)分析为基础,以内力分析为参考进行设计。
关键词:聚能爆破;钢结构;预处理;屈曲分析;有限元中图分类号:T D 235文献标识码:AAn alysis and u tilization of pretreatment techniques in linearshaped charge blasting of heavy steel structureW A N G Yao -hua 1, CA I L i -gen 2, ZH OU Chun -hua 2, SH I Chang -gen 2, TA N G X ian -shu2(1.PL A U niv .of Sci .&T ech .,N anjing 210007,China ;2.Eng ineer ing I nstitute of Cor ps of Engineer s,P LA U niv.o f Sci.&T ech.,N anjing 210007,China )Abstract :T he pretreatment techniques in blasting of heav y steel structure by means of linear shaped charg e w ere discussed.T he pr etreatment design plan was put forw ard based on structure stability theor y and eigenvalue bucking analy sis.T he results indicate that the stability of heavy steel structur e can be guaranteed w hen the cutting po sition is low er than 5m and the cutting gap is higher than 30cm .It is also noticed that the distor tion am ount ,disto rtio n mode and the distr ibution of stress chang e remarkably after the pretreatm ents,and that the load of steel structure appro aches critical load w hile the stress of cutting section is still w ithin elastic range of steel.So the pretreatm ents of heavy steel structur e sho uld be planned on the basis of structure stability analysis ,while str ess analysis can be used as r efer ence .Key words :shaped charge;steel structure;pretr eatment;bucking analy sis;FEM 收稿日期:2006-09-20.作者简介:王耀华(1949-),男,教授,博士生导师;研究方向:材料合成与加工工艺;E-mail:wangyaohua2007@sohu .com . 对大型钢结构物实施外部装药爆破拆除时,由于炸药用量多,破坏效应非常大,因此,大型钢结构物爆破应采取分块、多次爆破进行拆除。
为了保证结构物既能顺利地倒塌,又能达到较好的破碎程度,爆破设置的炸点较多[1～3]。
此外,由于聚能切割器切割能量受到许多因素的影响,为了保证切割器能量的充分发挥,必须对装药部位进行严格的处理。
钢结构物的主要特点是构件的长细比较大,因此,对大型钢结构物爆破的预处理工作,首要的问题是如何保证结构的稳定性,防止结构物在爆破之前突然崩溃[4,5]。
需要爆破拆除的钢结构物结构一般相当复杂,经过预处理后,不但结构受力分析变得更加复杂,而第8卷第2期2007年4月解放军理工大学学报(自然科学版)Journal o f PLA U niv ersity o f Science and T echnolo gyV o l.8N o.2A pr.2007且许多构件将变成不规则构件。
如何实现复杂结构和不规则构件的稳定性的数值分析,是钢结构爆破预处理稳定性分析的难点所在[6～8]。
本文将结合某钢铁厂钢结构厂房爆破,用结构稳定性分析理论进行爆破预处理的方案设计,采用屈曲分析的有限元法,利用分析软件ANSYS对钢排架结构物爆破预处理进行特征值屈曲分析。
结果表明,当立柱缀条切割高度在5m以下,切口高度在30cm以下时,可以保证结构的稳定性。
此外,发现在预处理前后,钢结构的变形量、变形模态以及内力分布都发生了明显的变化,当切口处截面的应力还在材料的弹性范围内时,结构的实际荷载已接近临界荷载。
因此,钢结构爆破预处理应以结构稳定性(屈曲)分析为基础,以内力分析为参考进行设计。
1 结构弹性屈曲有限元分析(特征值)在大型钢结构物的爆破拆除中,由于钢结构物构件的长细比较大,钢结构物的屈曲荷载可以认为是结构的极限荷载。
而且钢结构的失稳一般发生在结构的弹性范围内[9,10]。
用有限元法求解弹性屈曲问题,利用势能原理可以得到统一的计算公式。
若系统处于平衡,则在一切可能的位移状态中,存在一种状态,使得总势能为驻值,即V=0,(1)V=U-W,(2)其中:V为系统的总势能;U为应变能;W为外力在系统变形过程中所做的功,它们都是系统位移 的函数。
由势能驻值条件可以确定系统的平衡位置,如果研究这个平衡位置是否稳定,需要进一步考虑总势能的二阶变分条件。
即2V2>0,稳定平衡,2V2=0,临界平衡,2V2<0,不稳定平衡。
(3) 稳定性分析的目的是要确定临界荷载和相应的屈曲形态。
要保证结构稳定,必须使总势能对位移的二阶导数为正。
实际上应变能U可以分为线性与非线性两个部分,分别是应变的线性和非线性齐次函数。
式(1)可以化为(K0+K nl) =P,(4)这就是由势能原理导出的有限元平衡方程式。
K0为线性系数;K nl为非线性系数;P为荷载。
这个方程式无论对于结构系统还是单元都是适用的。
对于弹性稳定问题,可以分为两类:一类是欧拉稳定性问题;另一类是极值稳定性问题。
欧拉稳定问题是指系统的初应力状态处于某种临界状态时,对于临界位移的任何挠动都可能使系统丧失稳定性。
极值稳定性问题则是在荷载逐渐增大的过程中达到某种状态导致变形无限增长而丧失稳定性。
因此,在非线性有限元分析中,必须用增量法求解极值稳定性问题。
即是求(K0+K nl) = P,(5)的近似解。
其中: 为系统位移增量; P为荷载增量,K0是不变的;但K n l在各个增量步上都要发生变化,这种变化既来自于增量过程中单元应力状态的改变,也来自于单元位形的变化。
如果计算单元刚度矩阵时都是以未变形的初始位形为参考(小变形理论),则只与上一步增量产生的应力状态有关。
这种仅由应力状态所决定的单元刚度矩阵叫做几何刚度矩阵,或初应力矩阵,一般用k表示。
如果将欧拉稳定问题看成一种初应力状态,则欧拉稳定问题亦可以用非线性方程式(4)求解,最终归结为求解一个广义特征值问题。
广义特征值为!i,特征向量为 *(i=1,2,…,n)分别表示各阶临界荷载的大小和相应的屈曲形式。
2 钢排架结构物聚能切割爆破预处理稳定性分析 对于钢排架结构的预处理来说,关键是设计合理的预处理参数——切口高度h和切口之间缀条切割的高度H。
但是爆破拆除时,由于结构复杂,构件不规则,一般解析法不能实现结构屈曲的数值分析。
本文分析将根据钢排架爆破预处理的基本要求,利用ANSYS的结构屈曲分析(bucking analysis)模块,对格构式立柱前后肢上的不同切口的高度h和切口之间缀条切割的高度H进行计算分析,求出立柱在不同切口高度下的屈曲荷载和屈曲模态,确定最可行的预处理方案。
2.1 工程简介某钢结构厂房为连跨排架结构,变截面钢结构立柱,上部为实腹式,下部为格构式结构。
爆破时需要在立柱的上中下设置3层装药,如图1所示。
为了设置线型聚能切割器和保证控制的意图实现,爆破167 第2期王耀华,等:大型钢结构物聚能切割爆破预处理分析与应用图1 厂房爆破预处理图Fig .1 Sketch map of a w or ksho p s blasting pr etr eatment前对厂房立柱进行大量的预处理(图1)。
首先将所有三肢格构式立柱处理成二肢格构式立柱,然后将中、下层装药之间的的缀条切断,并将双肢的翼板切除掉一部分,爆炸切割腹板。
对于实腹式钢立柱,在中间腹板上开口,爆炸切割翼板。
2.2 结构力学模型的建立厂房的大部分立柱由Q235钢构成,在进行结构的有限元分析时,采用双线性随动硬化材料模型模拟实际材料在常温下的力学性能,如图2所示,∀为应图2 双线性随动硬化材料模型F ig.2 M aterial m odel o f bilinea r subsequentlyr ig idification变, 为应力。
根据结构的实际情况和爆破预处理的要求建立如图3所示的结构计算模型。
立柱根部固定在基础之上,模型中将根部自由度全部约束;所有的纵向连接用相应方向的约束条件代替;立柱顶部既有屋架施加的荷载,也有屋架施加在立柱上的横向约束。
在建模过程中,尽量按照实际的结构,对结构几乎不进行简化。
变截面上部实腹式结构长度5m ,腹板、翼板厚16mm ;下部格构式结构部分长度14m ,前后肢的腹板、翼板厚度16mm ,缀条为10cm ×10cm,厚度10mm 的角钢。