JPH06249600A - 制御発破のエキスパートシステム - Google Patents
制御発破のエキスパートシステムInfo
- Publication number
- JPH06249600A JPH06249600A JP3817193A JP3817193A JPH06249600A JP H06249600 A JPH06249600 A JP H06249600A JP 3817193 A JP3817193 A JP 3817193A JP 3817193 A JP3817193 A JP 3817193A JP H06249600 A JPH06249600 A JP H06249600A
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- JP
- Japan
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- blasting
- executed
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- construction
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は想定通りに岩盤を発破し、かつ削孔
数や単位装薬量を低減させるとともに、進行率を向上さ
せ、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低
減させて振動や騒音も低減させるとともに、ズリ飛距離
を短縮してズリ処理作業を軽減させる。 【構成】 トンネル基本データを取り込み、この基本デ
ータに基づいてスウェーデン発破方式による最適な抵抗
線長・孔間隔、発破パターンを設計した後、装薬量を計
算し、対策に適した最適な発破を選択できるようにし、
この選択結果で得られた施工、計測データを登録して後
で分析できるようにしている。
数や単位装薬量を低減させるとともに、進行率を向上さ
せ、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低
減させて振動や騒音も低減させるとともに、ズリ飛距離
を短縮してズリ処理作業を軽減させる。 【構成】 トンネル基本データを取り込み、この基本デ
ータに基づいてスウェーデン発破方式による最適な抵抗
線長・孔間隔、発破パターンを設計した後、装薬量を計
算し、対策に適した最適な発破を選択できるようにし、
この選択結果で得られた施工、計測データを登録して後
で分析できるようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトンネル工事などでの発
破掘削などに使用される制御発破のエキスパートシステ
ムに関する。
破掘削などに使用される制御発破のエキスパートシステ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、山間僻地でのトンネル現場が多か
ったため、施工性や経済性に重きをおいて、工事を進め
てきた。
ったため、施工性や経済性に重きをおいて、工事を進め
てきた。
【０００３】このため、我が国における発破方式では、
以下に述べる条件で、トンネル工事の発破作業を行なっ
ている。まず、芯抜きを中心とした同心円状の発破パタ
ーンを使用し、同一半径を同一秒時に起爆している。ま
た、芯抜きとして、ほとんどの場合、Ｖカットを使用
し、さらに削孔全体を軽装薬にして、ＤＳ電気雷管を使
用して起爆している。
以下に述べる条件で、トンネル工事の発破作業を行なっ
ている。まず、芯抜きを中心とした同心円状の発破パタ
ーンを使用し、同一半径を同一秒時に起爆している。ま
た、芯抜きとして、ほとんどの場合、Ｖカットを使用
し、さらに削孔全体を軽装薬にして、ＤＳ電気雷管を使
用して起爆している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、都
市周辺のトンネル現場が増えるとともに、発破振動、発
破音、飛石などの発破公害に対する社会関心も高まって
きたので、民家や学校、精密機械工場などへの影響を考
慮せずに工事を行なうことが許されなくなってきてい
る。また、発注者からも、その対応を迫られるようにな
ってきている。本発明は上記の事情に鑑み、想定通りに
岩盤を発破でき、かつ削孔数や単位装薬量を低減させる
ことができるとともに、進行率を向上させることがで
き、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低
減させて発破作業に伴う振動や騒音も低減させることが
できるとともに、ズリ飛距離を短縮してズリ処理作業を
軽減させることができる制御発破のエキスパートシステ
ムを提供することを目的としている。
市周辺のトンネル現場が増えるとともに、発破振動、発
破音、飛石などの発破公害に対する社会関心も高まって
きたので、民家や学校、精密機械工場などへの影響を考
慮せずに工事を行なうことが許されなくなってきてい
る。また、発注者からも、その対応を迫られるようにな
ってきている。本発明は上記の事情に鑑み、想定通りに
岩盤を発破でき、かつ削孔数や単位装薬量を低減させる
ことができるとともに、進行率を向上させることがで
き、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低
減させて発破作業に伴う振動や騒音も低減させることが
できるとともに、ズリ飛距離を短縮してズリ処理作業を
軽減させることができる制御発破のエキスパートシステ
ムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、発破パターンとして格子状パターンを使
用し、芯抜きとして平行芯抜きを標準とし、削孔の孔底
部において、削孔径一杯になるように爆薬を密装薬に
し、スムースブラスティングを標準とし、芯抜きにＭＳ
電気雷管を使用する発破方式による発破を補助する制御
発破のエキスパートシステムにおいて、発破を行なった
ときの情報と発破を行なったときの計測情報とを取り込
むとともに、これを次回以降の情報としてファイル化す
る施工・計測データ入力部を備えたことを特徴としてい
る。
めに本発明は、発破パターンとして格子状パターンを使
用し、芯抜きとして平行芯抜きを標準とし、削孔の孔底
部において、削孔径一杯になるように爆薬を密装薬に
し、スムースブラスティングを標準とし、芯抜きにＭＳ
電気雷管を使用する発破方式による発破を補助する制御
発破のエキスパートシステムにおいて、発破を行なった
ときの情報と発破を行なったときの計測情報とを取り込
むとともに、これを次回以降の情報としてファイル化す
る施工・計測データ入力部を備えたことを特徴としてい
る。
【０００６】
【作用】上記の構成において、施工・計測データ入力部
によって発破を行なったときの情報と発破を行なったと
きの計測情報とを取り込むとともに、これを次回以降の
情報としてファイル化することにより、次回以降の発破
作業において、想定通りに岩盤を発破し、かつ削孔数や
単位装薬量を低減させるとともに、進行率を向上させ、
さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低減さ
せて振動や騒音も低減させるとともに、ズリ飛距離を短
縮してズリ処理作業を軽減させる。
によって発破を行なったときの情報と発破を行なったと
きの計測情報とを取り込むとともに、これを次回以降の
情報としてファイル化することにより、次回以降の発破
作業において、想定通りに岩盤を発破し、かつ削孔数や
単位装薬量を低減させるとともに、進行率を向上させ、
さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベルを低減さ
せて振動や騒音も低減させるとともに、ズリ飛距離を短
縮してズリ処理作業を軽減させる。
【０００７】
【実施例】まず、本発明の具体的な説明に先だって、本
発明の基本原理となるスウェーデン式発破方式について
説明する。まず、想定通りに岩盤を発破でき、かつ振動
や騒音も低減させることができることを目指してスウェ
ーデンで行われている発破方式を検討した。この発破方
式（以下、これをＳ方式と称する）と、我が国の発破方
式（以下、これをＮ方式と称する）とは以下に述べる点
で相違することが分かった。
発明の基本原理となるスウェーデン式発破方式について
説明する。まず、想定通りに岩盤を発破でき、かつ振動
や騒音も低減させることができることを目指してスウェ
ーデンで行われている発破方式を検討した。この発破方
式（以下、これをＳ方式と称する）と、我が国の発破方
式（以下、これをＮ方式と称する）とは以下に述べる点
で相違することが分かった。
【０００８】（Ａ）Ｎ方式の発破パターンは芯抜きを中
心とした同心円状で、同一半径を同秒時に起爆してい
る。この場合、雷管の起爆秒時にバラツキがあるので、
同一半径でも、起爆順序によって荷が変わってくる。そ
して、この条件下で、岩を発破するためには、過装薬ぎ
になる。 これに対して、Ｓ方式では、格子状パターン
にし、起爆秒時のバラツキを考慮して、同一秒時に起爆
する箇所を分散させ、荷のかかり方を均一にしている。
これによって、適正な装薬量になる。（Ｂ）Ｎ方式の芯
抜きはＶカットがほとんどである。これに対し、Ｓ方式
では、かってＶカットを使用していた時期もあったが、
トンネル幅に制限があり、１発破当たりの進行長を長く
できないので、現在は平行芯抜きが標準となっている。
（Ｃ）Ｎ方式では、孔全体が軽装薬である。これに対
し、Ｓ方式では、削孔の孔底部において、削孔径一杯に
なるように爆薬を密装薬にして爆発力を効果的に利用し
ている。（Ｄ）Ｎ方式では必ずしもスムースブラスティ
ングが標準になっていない。これに対し、Ｓ方式では、
スムースブラスティングが標準になっている。（Ｅ）Ｎ
方式では、Ｖカットのとき、ＤＳ電気雷管を使用してい
る。
心とした同心円状で、同一半径を同秒時に起爆してい
る。この場合、雷管の起爆秒時にバラツキがあるので、
同一半径でも、起爆順序によって荷が変わってくる。そ
して、この条件下で、岩を発破するためには、過装薬ぎ
になる。 これに対して、Ｓ方式では、格子状パターン
にし、起爆秒時のバラツキを考慮して、同一秒時に起爆
する箇所を分散させ、荷のかかり方を均一にしている。
これによって、適正な装薬量になる。（Ｂ）Ｎ方式の芯
抜きはＶカットがほとんどである。これに対し、Ｓ方式
では、かってＶカットを使用していた時期もあったが、
トンネル幅に制限があり、１発破当たりの進行長を長く
できないので、現在は平行芯抜きが標準となっている。
（Ｃ）Ｎ方式では、孔全体が軽装薬である。これに対
し、Ｓ方式では、削孔の孔底部において、削孔径一杯に
なるように爆薬を密装薬にして爆発力を効果的に利用し
ている。（Ｄ）Ｎ方式では必ずしもスムースブラスティ
ングが標準になっていない。これに対し、Ｓ方式では、
スムースブラスティングが標準になっている。（Ｅ）Ｎ
方式では、Ｖカットのとき、ＤＳ電気雷管を使用してい
る。
【０００９】これに対し、Ｓ方式では、平行芯抜き、Ｖ
カットにかかわらず、芯抜きにＭＳ電気雷管を使用して
いる。そして、これらの違いから、我が国の発破方式に
慣れた作業員が我が国の方式と大きく異なるスウェーデ
ンの発破方式で施工しても、同様な効果を発揮できるか
現場で確認するため、笠井山トンネル東工事にて現場実
験を行なった。現場実験は発破パターンを在来方式から
徐々に新方式に向けて変更しながら、３タイプで計１９
回の発破を行ない、削孔数、装薬量、進行長、振動速
度、騒音レベル、低周波音レベル、ズリ堆積形状を計測
した。この結果、スウェーデンで行われている発破方式
によって削孔数の低減、単位装薬量の低減、進行率の向
上、振動速度や騒音レベル、低周波音レベルの低減、ズ
リ飛距離短縮などあらゆる面で優位性を確認することが
できた。
カットにかかわらず、芯抜きにＭＳ電気雷管を使用して
いる。そして、これらの違いから、我が国の発破方式に
慣れた作業員が我が国の方式と大きく異なるスウェーデ
ンの発破方式で施工しても、同様な効果を発揮できるか
現場で確認するため、笠井山トンネル東工事にて現場実
験を行なった。現場実験は発破パターンを在来方式から
徐々に新方式に向けて変更しながら、３タイプで計１９
回の発破を行ない、削孔数、装薬量、進行長、振動速
度、騒音レベル、低周波音レベル、ズリ堆積形状を計測
した。この結果、スウェーデンで行われている発破方式
によって削孔数の低減、単位装薬量の低減、進行率の向
上、振動速度や騒音レベル、低周波音レベルの低減、ズ
リ飛距離短縮などあらゆる面で優位性を確認することが
できた。
【００１０】そこで、本発明者は、上述したスウェーデ
ン発破方式を現場サイドの人間が容易に実現することが
できるシステムとして、制御発破のエキスパートシステ
ムを開発し、今回、これをさらに改良して性能を大幅に
向上させた。
ン発破方式を現場サイドの人間が容易に実現することが
できるシステムとして、制御発破のエキスパートシステ
ムを開発し、今回、これをさらに改良して性能を大幅に
向上させた。
【００１１】図１は本発明による制御発破のエキスパー
トシステムの一実施例を示すブロック図である。この図
に示す制御発破のエキスパートシステムはトンネル基本
データ入力部１と、抵抗線長・孔間隔設計部２と、発破
パターン設計部３と、装薬量計算部４と、対策工部５
と、施工・計測データ入力部６とを備えており、トンネ
ル基本データを取り込み、このトンネル基本データに基
づいてスウェーデン発破方式による最適な抵抗線長・孔
間隔、発破パターンを設計した後、装薬量を計算し、対
策に適した最適な発破を選択できるようにし、この選択
結果で得られた施工、計測データを登録して後で分析で
きるようにしている。
トシステムの一実施例を示すブロック図である。この図
に示す制御発破のエキスパートシステムはトンネル基本
データ入力部１と、抵抗線長・孔間隔設計部２と、発破
パターン設計部３と、装薬量計算部４と、対策工部５
と、施工・計測データ入力部６とを備えており、トンネ
ル基本データを取り込み、このトンネル基本データに基
づいてスウェーデン発破方式による最適な抵抗線長・孔
間隔、発破パターンを設計した後、装薬量を計算し、対
策に適した最適な発破を選択できるようにし、この選択
結果で得られた施工、計測データを登録して後で分析で
きるようにしている。
【００１２】トンネル基本データ入力部１は過去の種々
のトンネルの各発破毎にデータを検索する検索用データ
と、各発破を設計するための設計データとを取り込む部
分であり、取り込んだ検索用データに基づいて基本デー
タベース（図示は省略する）を検索して検索結果を提示
するとともに、各発破を設計するための設計データを取
り込んでこれを記憶したり、抵抗線長・孔間隔設計部２
などに渡したりする。
のトンネルの各発破毎にデータを検索する検索用データ
と、各発破を設計するための設計データとを取り込む部
分であり、取り込んだ検索用データに基づいて基本デー
タベース（図示は省略する）を検索して検索結果を提示
するとともに、各発破を設計するための設計データを取
り込んでこれを記憶したり、抵抗線長・孔間隔設計部２
などに渡したりする。
【００１３】抵抗線長・孔間隔設計部２はランゲフォー
スの岩石発破理論に基づいて抵抗線長や孔間隔の設計を
行なう部分であり、前記トンネル基本データ入力部１か
ら渡された設計データに基づいて芯抜き、一般孔、外周
孔に分けて抵抗線長と、孔間隔とを決め、これらのデー
タを発破パターン設計部３などに渡したり、画面表示し
たり、プロッタ出力したり、通信回線を介して外部機器
に出力したりする。
スの岩石発破理論に基づいて抵抗線長や孔間隔の設計を
行なう部分であり、前記トンネル基本データ入力部１か
ら渡された設計データに基づいて芯抜き、一般孔、外周
孔に分けて抵抗線長と、孔間隔とを決め、これらのデー
タを発破パターン設計部３などに渡したり、画面表示し
たり、プロッタ出力したり、通信回線を介して外部機器
に出力したりする。
【００１４】発破パターン設計部３は前記抵抗線長・孔
間隔設計部２から渡されるデータおよび前記基本データ
ベースに格納されているデータに基づいて予め設定され
ている設計手順で発破パターンを求め、これを装薬量計
算部４などに渡したり、画面表示したり、プロッタ出力
したり、通信回線を介して外部機器に出力したりする。
間隔設計部２から渡されるデータおよび前記基本データ
ベースに格納されているデータに基づいて予め設定され
ている設計手順で発破パターンを求め、これを装薬量計
算部４などに渡したり、画面表示したり、プロッタ出力
したり、通信回線を介して外部機器に出力したりする。
【００１５】また、装薬量計算部４は前記発破パターン
設計部３から渡されるデータおよび前記抵抗線長・孔間
隔設計部２からのデータ、前記基本データベースに格納
されているデータなどに基づいてボトムチャージと、コ
ラムチャージとを明確に分けて装薬量を計算し、これを
対策工部５などに渡したり、画面表示したり、プロッタ
出力したり、通信回線を介して外部機器に出力したりす
る。
設計部３から渡されるデータおよび前記抵抗線長・孔間
隔設計部２からのデータ、前記基本データベースに格納
されているデータなどに基づいてボトムチャージと、コ
ラムチャージとを明確に分けて装薬量を計算し、これを
対策工部５などに渡したり、画面表示したり、プロッタ
出力したり、通信回線を介して外部機器に出力したりす
る。
【００１６】また、対策工部５はファジィ推論機能や騒
音伝搬経路対策機能、振音源対策機能とを持っており、
ファジィ推論によって振動の大きさなどを予測値すると
ともに、このこの振動予測値と予め設定されている規制
値とを比較して対策工を提示したり、壁体の騒音低減効
果や振音源対策の必要性の有無などを指示したり、騒音
伝搬経路対策を行なっても、規制値を越える発破段数、
もしくは振動予測値が規制値を越えている発破段数につ
いて、装薬量の低減率を提示したりする。
音伝搬経路対策機能、振音源対策機能とを持っており、
ファジィ推論によって振動の大きさなどを予測値すると
ともに、このこの振動予測値と予め設定されている規制
値とを比較して対策工を提示したり、壁体の騒音低減効
果や振音源対策の必要性の有無などを指示したり、騒音
伝搬経路対策を行なっても、規制値を越える発破段数、
もしくは振動予測値が規制値を越えている発破段数につ
いて、装薬量の低減率を提示したりする。
【００１７】また、施工・計測データ入力部６は施工で
使用した装薬量（電気雷管や爆薬種、爆薬径、薬包重
量、孔当たり装薬量、穿孔数など）が入力されたとき、
これを取り込む機能と、現場計測を行なっている場合
に、その段数に対応する計測結果（振動速度や音圧レベ
ル、低周波音レベルなど）が入力されたとき、これを取
り込む機能と、「今回の発破での不具合」および「次回
の発破への対処」などの内容が入力されたとき、これを
取り込む機能と、これらの各情報をファイル化して保存
する機能とを備えている。そして、施工で使用した装薬
量などの情報や計測結果などの情報が入力されたとき、
これを取り込んでこれを次回以降の発破についての資料
としてファイル化する。
使用した装薬量（電気雷管や爆薬種、爆薬径、薬包重
量、孔当たり装薬量、穿孔数など）が入力されたとき、
これを取り込む機能と、現場計測を行なっている場合
に、その段数に対応する計測結果（振動速度や音圧レベ
ル、低周波音レベルなど）が入力されたとき、これを取
り込む機能と、「今回の発破での不具合」および「次回
の発破への対処」などの内容が入力されたとき、これを
取り込む機能と、これらの各情報をファイル化して保存
する機能とを備えている。そして、施工で使用した装薬
量などの情報や計測結果などの情報が入力されたとき、
これを取り込んでこれを次回以降の発破についての資料
としてファイル化する。
【００１８】このようにこの実施例においては、トンネ
ル基本データを取り込み、この基本データに基づいてス
ウェーデン発破方式による最適な抵抗線長・孔間隔、発
破パターンを設計した後、装薬量を計算し、対策に適し
た最適な発破を選択できるようにし、この選択結果で得
られた施工、計測データを登録して後で分析できるよう
にしているので、想定通りに岩盤を発破でき、かつ削孔
数や単位装薬量を低減させることができるとともに、進
行率を向上させることができ、さらに振動速度や音圧レ
ベル、低周波音レベルを低減させて振動や騒音も低減さ
せることができるとともに、ズリ飛距離を短縮してズリ
処理作業を軽減させることができる。
ル基本データを取り込み、この基本データに基づいてス
ウェーデン発破方式による最適な抵抗線長・孔間隔、発
破パターンを設計した後、装薬量を計算し、対策に適し
た最適な発破を選択できるようにし、この選択結果で得
られた施工、計測データを登録して後で分析できるよう
にしているので、想定通りに岩盤を発破でき、かつ削孔
数や単位装薬量を低減させることができるとともに、進
行率を向上させることができ、さらに振動速度や音圧レ
ベル、低周波音レベルを低減させて振動や騒音も低減さ
せることができるとともに、ズリ飛距離を短縮してズリ
処理作業を軽減させることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、想
定通りに岩盤を発破でき、かつ削孔数や単位装薬量を低
減させることができるとともに、進行率を向上させるこ
とができ、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベ
ルを低減させて振動や騒音も低減させることができると
ともに、ズリ飛距離を短縮してズリ処理作業を軽減させ
ることができる。
定通りに岩盤を発破でき、かつ削孔数や単位装薬量を低
減させることができるとともに、進行率を向上させるこ
とができ、さらに振動速度や音圧レベル、低周波音レベ
ルを低減させて振動や騒音も低減させることができると
ともに、ズリ飛距離を短縮してズリ処理作業を軽減させ
ることができる。
【図１】本発明による制御発破のエキスパートシステム
の一実施例を示すブロック図である。
の一実施例を示すブロック図である。
１ トンネル基本データ入力部 ２ 抵抗線長・孔間隔設計部 ３ 発破パターン設計部 ４ 装薬量計算部 ５ 対策工部 ６ 施工・計測データ入力部
Claims (1)
- 【請求項１】 発破パターンとして格子状パターンを使
用し、芯抜きとして平行芯抜きを標準とし、削孔の孔底
部において、削孔径一杯になるように爆薬を密装薬に
し、スムースブラスティングを標準とし、芯抜きにＭＳ
電気雷管を使用する発破方式による発破を補助する制御
発破のエキスパートシステムにおいて、発破を行なった
ときの情報と発破を行なったときの計測情報とを取り込
むとともに、これを次回以降の情報としてファイル化す
る施工・計測データ入力部、を備えたことを特徴とする
制御発破のエキスパートシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3817193A JP2840002B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 制御発破のエキスパートシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3817193A JP2840002B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 制御発破のエキスパートシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249600A true JPH06249600A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2840002B2 JP2840002B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=12517950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3817193A Expired - Fee Related JP2840002B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 制御発破のエキスパートシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840002B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019190189A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 戸田建設株式会社 | 山岳トンネルにおける発破最適化方法 |
| CN113626978A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-09 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种民爆乳化炸药的爆速在线预测方法及系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101648913B1 (ko) * | 2015-04-02 | 2016-08-18 | 주식회사 하이콘엔지니어링 | 근접 병렬터널의 발파굴착 방법 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3817193A patent/JP2840002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019190189A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 戸田建設株式会社 | 山岳トンネルにおける発破最適化方法 |
| CN113626978A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-09 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种民爆乳化炸药的爆速在线预测方法及系统 |
| CN113626978B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-12-26 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种民爆乳化炸药的爆速在线预测方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2840002B2 (ja) | 1998-12-24 |
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