研究意义
新常态下通过定量化的破碎设计和协调的破碎施工,进行裂石爆破能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制,既达到预定的破碎效果,又实现爆破有害效应的根本控制,最终实现快速高效、安全可靠、绿色环保及经济合理的爆破作业。
研究内容
1.研究特种能源激波诱导裂胀作用机理,在冲击诱导下引发特种能源裂胀,探索裂胀能量和谐作用机制,提供高能冲击引发特种能源作用规律和基础数据,克服地震波和飞石的破坏作用,用于非煤矿山、煤炭、石油、天然气等矿产资源开采与增产,保护围岩及边坡和高效开采贵重石材等。
2.开展特种能源的不同微观结构和点火与冲击机理研究,控制破岩与特种能源加压对不同介质裂胀效应。研究特种能源微观结构与稳定性分析方法。提出鉴别爆燃与爆轰反应的微纳米技术方法,运用冲击结构设计与裂胀能量计算模型。
3.研究特种能源激波诱导裂胀作用机理,在冲击诱导下引发特种能源裂胀,探索裂胀能量和谐作用机制,提供高能冲击引发特种能源作用规律和基础数据,克服地震波和飞石的破坏作用,用于非煤矿山、煤炭、石油、天然气等矿产资源开采与增产,保护围岩及边坡和高效开采贵重石材等。
支撑条件
1.冲击动力学和岩石动力学等理论研究的突破,计算机数值仿真及测试技术的飞速发展,使定量化的爆破技术成为可能。
2.高效、可靠、安全的破碎器材的不断发展与完善,为和谐爆破技术提供了器材上的支撑。
3.施工机械化和自动化水平的提高,为和谐爆破施工技术提供支持。
技术体系
关键技术
一、激波点火控制能量释放速率
激波点火技术是近年来发展起来的新技术,已不断用于国防等尖端技术领域,取得了显著的效果。在民用技术领域的应用还较少见。揭示激波诱导火炸药和谐爆破作用机理,可以实现矿产资源的可持续发展,用激波增效尝试新型火炸药联用爆破剂的设计规律。
二、聚能汇聚定向作用
揭示新的应力波破岩理论和爆生气体破岩持续作用机制,运用爆轰波汇聚原理增强定向作用能量,协同火炸药定向汇聚作用提高爆破做功有效能量利用率。通过设计不同的连接件可以实现连续装药和连续激波汇聚切缝与扩缝。根据不同岩石与孔径需求实现爆炸能量与破岩能量和谐匹配。
文章专著
1 Xinghua Xi, Xiaokang Zhang,and Huisheng Zhou. Millisecond detonator with high delay precision. Integrated Ferroelectrics,2017 SCI
2 Xinghua Xie,Yuqing Feng, Shaobo Yan. Electricity-Heat Response of Firing Materials. Integrated Ferroelectrics,2017 SCI
3 Xinghua Xie, and Xiaokang Zhang. Investigation onto Nanometer Millisecond Delay Charges. Integrated Ferroelectrics,2017 SCI
4 Xinghua Xie, Yuqing Feng and Huisheng Zhou. Novel special energy for environmental friendly excavation. Materials Science and Engineering,2017 EI
5 Xinghua Xie and Yuqing Feng. Rock breaking methods to replace blasting. Materials Science and Engineering,2017 EI
6 谢兴华. 一种高能燃烧破岩药柱的应用. 工程爆破,2017(5)
7 谢兴华,周慧生. 纳米爆粉. 北京:兵器工业出版社,2017