爆破振动综合减震措施的减震效应研究*

为提高爆破减震措施的减震效果并降低工程造价,提出将减震沟和减震孔进行组合的综合减震方法。采用LS-DYNA动力分析软件从爆破振动速度、频谱特征以及应力云图3个方面对减震孔、减震沟以及综合减震措施的减震效果进行对比分析。研究结果表明:综合减震措施在水平径向和垂直向上的减震率相对最大,分别达81.91%,75.74%;综合减震措施由于减震孔的存在,对爆破地震波高频成分的滤波作用优于减震沟措施;综合减震措施下部的减震孔会继续阻碍应力波的传播,进一步削减应力波能量,从而达到保护隔震屏障后方建（构）筑物安全的目的。     

某工会大楼爆破拆除地震效应监测分析

就某工会大楼定向爆破拆除的地震监测结果，对地震波形在时域、频域进行分析，分析结果表明爆破网络的分段微差效果较好，爆破产生的震动在安全范围之内，不会对建(构)筑物产生影响及破坏，用于降震措施的减震沟和土垛的减震作用明显。     

某工会大楼爆破拆除地震效应监测分析

就某工会大楼定向爆破拆除的地震监测结果,对地震波形在时域、频域进行分析,分析结果表明爆破网络的分段微差效果较好,爆破产生的震动在安全范围之内,不会对建(构)筑物产生影响及破坏,用于降震措施的减震沟和土垛的减震作用明显。     

小湾边坡爆破开挖降震措施探讨

爆破震动对岩质边坡稳定性的影响是极其复杂的,小湾边坡开挖爆破规模和强度大,爆破震动对边坡的稳定性产生了较大的影响。通过对现场爆破震动监测数据的分析和总结,得出小湾边坡爆破震动传播衰减规律。从控制能量源、优化爆破参数、优化爆破网路、避免爆破震动积累损伤效应等几方面探讨减震降震措施,其方法正确、效果明显,提高了小湾边坡的动力稳定性,确保施工的连续顺利进行,并为类似工程提供可借鉴的经验和有益的指导。     

泥质软弱破碎矿脉浅眼回采控制爆破试验研究

针对前河金矿泥质软弱破碎矿脉下向进路回采过程中超爆、上下盘围岩大面积垮塌、爆破后支护作业困难等问题,在总结分析软弱破碎岩体爆破特性的基础上,基于减震控制爆破基本理论,提出了“预留顶板充填体减震层、径向不耦合装药、控制边眼装药量、秒延期多段别控制起爆”等系列综合减震控制手段,据此分别针对Ⅳ级和Ⅴ级破碎岩体提出了2种具体的浅眼回采控制爆破技术方案,并进行了现场回采爆破试验。试验结果表明:所提出的2种方案均能够有效的控制回采边界,爆破后进路顶板充填体和上下盘围岩完整性良好,为后续采场出矿、支护等创造了有利的时空条件,且炸药单耗较原方案均有所降低。研究成果可分别在矿区范围内类似条件下推广应用。     

炮孔轴向不同间隔方式的爆破地震效应研究

不同装药结构爆破的地震效应存在较大差异,对于间隔装药结构而言,当采用的间隔介质相同时,采用什么样的间隔方式的降震效果更好呢?对此,就底部间隔、中部间隔还是顶部间隔装药方式的地震效应进行了比较研究.综合比较地震振动幅值、频率和振动持续时间等主要因素,3种间隔方式中,孔底间隔装药结构的爆破地震效应最小,其次为孔上部间隔,再次为孔中部间隔.     

减震沟内填充物对塌落振动影响的试验研究

建(构)筑物爆破拆除振动的研究以塌落振动为主导方向。利用混凝土块的重复倾倒来模拟建(构)筑物爆破拆除的倾倒过程,并采集由此产生的塌落振动信号。探索减震沟内填充物变化对塌落振动衰减的影响。在倒塌方向开挖减震沟,减震沟内填充物依次为空气、黄沙、水,对采集的数据信号进行分析。对测点2采集的试验数据与无沟相比分析可知,空气、水和黄沙最大峰值振速依次下降了54.51%、28.12%和48.43%。综合分析可知,填充物为空气时减震效果最好。通过HHT法分析可知,测点2在填充物分别是空气、水和黄沙时,与无沟相比能量衰减62.5%、20.8%和37.5%,进一步证明填充物为空气时,减震效果最好。     

隧道爆破震动对新喷混凝土的累积损伤计算

为减少隧道爆破震动对初衬喷射混凝土的损伤,通过现场质点震速监测和信号分析,根据爆破动力学理论,探讨混凝土龄期对累积损伤的影响。综合考虑质点震速、初始损伤、混凝土强度和龄期等因素,提出单次爆破对混凝土的损伤增量及多次爆破对混凝土的累积损伤的计算方法。研究结果表明:混凝土的破坏是一个损伤的累积过程,单次爆破的损伤增量超过增量阈值并不一定造成材料的破坏;在混凝土中掺入早强剂有显著减震效果。将该方法应用于工程实例,提出新喷混凝土的爆破安全准则。     

基于爆破损伤的强制放顶爆破参数设计与应用

通过总结综采工作面坚硬顶板深孔爆破强制放顶成功案例,得出以爆破裂隙区半径为强制放顶爆破参数设计的不合理性,提出以爆破损伤范围为依据进行爆破参数计算。研究以国投新集二矿210108工作面为依托,通过爆破振动监测,回归得到综采面深孔爆破振动速度传播衰减规律,由此导出炮孔周围岩体内的质点振动峰值速度衰减规律。计算结果表明,炮孔直径75mm、装药直径63mm的深孔爆破可以在周围岩体中形成半径为7.631m重度损伤区,解释了炮孔间距大于10m仍能有着良好爆破效果的原因;设计最大孔底间距15.2m的爆破参数,并成功进行了现场应用,验证了计算方法的可靠性,为类似工程爆破参数设计提供了一个新方法。     

高应力下硬岩巷道掘进端面钻孔爆破卸压动态模拟

为了深入研究深部高应力岩层巷道围岩钻孔爆破卸压技术,将ANSYS/LS-DYNA程序和FLAC~(3D)程序相结合,动态模拟了硬岩巷道端面的钻孔爆破卸压过程,分析了不同卸压方案的钻孔爆破卸压效果,得到了合理的钻孔布置方式及钻孔深度、装药长度。结果表明:钻孔爆破卸压可降低巷道端面的支承压力峰值,并使其向岩体深部转移;呈三角形布置超深钻孔的爆破卸压效果较一字型好;钻孔超深2 m时,即超深一个掘进循环进尺时钻孔爆破卸压的效果最好;超深钻孔全长装药爆破的卸压效果较超深部分仅孔底或半长孔装药好。钻孔超深长度及其装药长度模拟表明,动态模拟较静态爆破等效模拟更精确。     

某铅锌矿爆破有害效应分析及安全评估

以某铅锌矿爆破施工为背景,在现场试验的基础上,对测得的振动速度进行回归分析,得到场地爆破振动衰减规律,并结合爆破主频率,确定了周围民房的容许振动速度为2cm/s。同时,对爆破冲击波和噪声进行研究,结果表明:爆破振动、冲击波和噪声均与爆心距、炸药量有关。当爆心距相同时,噪声对建筑物和人员的影响最大,空气冲击波次之,爆破振动较小。主要从控制最大段药量和爆源距安全原则考虑,提出了防爆破振动、噪声和冲击波及飞石的安全距离。另外,还提出了硐口悬挂3层麻袋、堵塞炮泥和控制起爆网络中段间微差等安全措施,并对有害效应进行评估,其结果对后续爆破设计和施工具有实用价值和指导意义。     

高耸建筑物定向爆破中切口长度安全范围的研究

爆破拆除高耸筒体结构时 ,爆破切口长度的合理选取是爆破成功的重要因素。目前的实践经验 ,爆破切口长度取为切口处筒体圆周长的 6 0 %～ 6 6 % (即 3/ 5～ 2 / 3) ,按此取值范围进行施工 ,爆破效果的好坏并存 ,事故仍有发生 ,这说明此取值范围偏大。借助有限元软件ANSYS ,通过数值计算 ,可获得起爆瞬间 ,在结构自重作用下引起的爆破切口支撑部的应力与应变状态 ,因而 ,可分析出爆破切口长度较安全的取值范围。对比实际拆除爆破的效果 ,爆破切口长度取切口处筒体圆周长的 6 2 %～ 6 4 %是比较安全适宜的。数值分析所得出的结论 ,对爆破设计施工有一定的借鉴意义     

降低地下矿深孔爆破落矿大块率的技术措施

降低深孔爆破落矿大块率是矿山凿岩中的一个重要课题。笔者对地下矿深孔爆破落矿中大块产生位置及原因进行分析;探讨在炸药单耗、孔网布置、装药结构、堵塞长度、微差间隔、起爆方式等方面对其产生影响的规律;提出地下矿深孔爆破落矿中通过优化爆破参数降低大块率的技术措施。该优化技术措施主要有:减少地质构造对深孔落矿的影响,合理确定炸药单耗的方法,使用大孔距小抵抗线落矿技术,采用多种装药结构技术,采用多排微差起爆技术,加强深孔的施工管理和加强爆破施工的现场管理。这些措施在工程实践中获得了良好的应用效果。     

松软煤层多孔爆破的裂纹分布及区域电阻率响应实验研究*

为获得松软煤层多孔爆破的裂纹分布及区域电阻率响应特征，利用岩体和煤体的三层物理模型，开展松软煤层多孔模型爆破实验，借助图像处理与电阻率层析成像技术，分析松软煤层多孔爆破的裂纹分布特征，得出爆破前后电阻率的响应规律。结果表明:在爆生裂隙形成的同时，控制孔内侧煤体呈现出断裂式和非断裂式2种位移现象，部分抵消了爆破孔扩腔带来的挤压作用；提出采用爆生裂隙、控制孔及爆破孔面积变化三者的综合值（S）分析爆破效果，单孔爆破时，S＜0，煤层裂隙分形维数变化率仅5%，控制区域呈现压实现象，电阻率降低约20%；多孔爆破时，爆生裂隙丰富、煤体发生充分位移，裂隙分形维数变化率达到21.28%，爆破孔空腔的负效应被抵消（S＞0），控制区域内电阻率普遍增大1~30倍；与单孔爆破模型相比，多孔爆破更符合煤矿现场，且能有效实现控制区域内的增透，电阻率普遍呈现增大现象。     

不同地应力条件下直眼掏槽破岩的理论研究与数值模拟

为了研究不同地应力场对直眼掏槽破岩的影响,提出了基于Schwarz交替迭代法和弹性力学理论建立的掏槽区岩体的应力状态方程,同时对不同地应力条件下单孔直眼掏槽破岩过程进行了数值模拟。结果表明:在炸药爆炸前期和中期,初始地应力场对结果影响较小,主要是槽孔爆炸应力场起主导作用,在爆炸后期,初始地应力场对爆破后裂纹的扩展具有导向作用,裂纹扩展主方向趋向于最大初始地应力方向。进一步分析表明,岩体在初始地应力场与爆炸应力场共同作用后,在空孔和槽孔圆心连线上产生最大拉应力,并且在不同地应力条件下最大拉应力模拟值的发展趋势与理论计算较为一致。     

孔内外微差爆破技术在路堑开挖中的应用

介绍了孔内外微差爆破技术在路堑开挖中的应用。实践证明 ,这种爆破技术可控制爆破振动和飞石 ,提高爆破效率     

深孔药壶爆破中药包最小安全间距的研究

在实验和实践的基础上 ,利用现代爆破理论 ,提出了深孔药壶爆破法药包最小安全间距的校核方法 ,指出了在深孔药壶爆破实践中应严格控制的几个钻孔参数及孔间距校验方法。它可杜绝相邻壶腔坍塌或贯通可能带来的事故隐患 ,提高深孔药壶法爆破施工的安全性     

药卷位置对边坡光面爆破效果影响研究

为了进一步探究药卷位置对边坡光面爆破效果的影响，在LS-DYNA构建孔径90 mm、药卷直径32 mm的同心不耦合装药和偏心不耦合装药模型，分析2种装药形式的孔壁压力及损伤展布情况，并基于此提出改进偏心不耦合装药，通过现场光面爆破试验验证改进偏心不耦合装药应用效果。研究结果表明:同心不耦合装药孔壁各测点压力峰值基本相同，炮孔周围相同爆心距处的损伤等级基本一致；偏心不耦合装药孔壁各测点压力峰值从炮孔底部到炮孔顶部逐渐减小，下方耦合侧岩体的损伤等级与损伤范围明显优于上方不耦合侧岩体；原有偏心不耦合装药会导致边坡预留岩体产生过度破坏，采用改进偏心不耦合装药能避免边坡预留岩体的过度破坏，形成平整光滑的爆后轮廓面。     

基于物理降温静态爆破防喷孔实验研究

为了解决静态爆破水化过程中因周围介质散热太慢导致的喷孔问题，基于物理降温原理，利用水比热容大、吸热能力强和钢质材料导热性能好的特点，吸收水化产生大量的热，研制一种静态爆破防喷孔装置，对静态爆破过程中破碎剂的温度和膨胀力进行测试。研究表明:未加防喷孔装置，破碎剂反应迅速，破碎剂的温度和膨胀力剧增，能量集聚，容易发生喷孔；加防喷孔装置，破碎剂水合温度增加缓慢，膨胀力增加稳定，且不影响最终膨胀力值，达到防喷孔的目的。