冯叔瑜——我的平安健康生活

被誉为“中国爆破第一人”的中国工程院院士冯叔瑜是我国工程爆破领域的开拓者和奠基人。他提出的大爆破药包布置理论和计算参数、定向爆破筑坝设计理论和坝体抛掷堆积计算方法等已被国内工程界广泛应用。在建立工程爆破地质学，开拓城市控制爆破技术的研究中做出了重要贡献。     

冯叔瑜

我的平安健康生活 被誉为"中国爆破第一人"的中国工程院院士冯叔瑜是我国工程爆破领域的开拓者和奠基人.他提出的大爆破药包布置理论和计算参数、定向爆破筑坝设计理论和坝体抛掷堆积计算方法等已被国内工程界广泛应用.在建立工程爆破地质学,开拓城市控制爆破技术的研究中做出了重要贡献.     

集对分析理论在爆破工程安全预评价中的应用

为了对爆破工程进行科学合理的安全预评价,从设计方案、施工过程、 爆区环境和安全管理4方面因素中选取设计内容的完整性、起爆参数的合理性、设计人员专业水平等12个指标,构建了爆破工程安全预评价指标体系;针对指标具有模糊性且难以确定的特点,采用熵值法计算各指标权重,并结合集对分析理论,建立基于集对分析理论的爆破施工安全预评价模型。以某烟囱拆除爆破为例,对该安全预评价模型进行应用。结果表明:基于集对分析理论的爆破工程安全预评价模型能够应用于爆破工程的安全预评价,评价结果能够为此类工程施工提供决策依据。     

张永哲

中国水利水电科学研究院高级工程帅。现任国家安全生产专家组爆破组成员，中国工程爆破协会副秘书长，中国力学学会工程爆破专业委员，北京工程爆破学会常务理事，《工程爆破》杂志编委，硕士研究生指导老师。1966年毕业于中国科学技术大学近代化学系，毕业后即从事国防工业的尖端项目核武器型号任务的研制工作，多次参加国家核试验的现场试验工作，对炸药的爆轰理论和爆炸应力波传播理论具有良好的理论基础，并掌握了各种科学的观测手段和技术。1978年转入水利水电系统从事应用学科的研究工作，即土岩工程爆破，他参加了数十项国家重点水利…     

未确知测度模型在爆破工程安全评价中的应用

结合当前工程爆破的实际情况,从安全管理、安全技术、安全防范三方面出发,建立了一套完备的爆破工程安全评价的二级指标体系.针对指标体系中诸多因素的不确定性问题,在未确知测度理论的基础上,构建了爆破工程安全评价的未确知测度模型.通过对单指标未确知测度、多指标综合测度的计算以及指标定权等过程,实现了对爆破工程的安全综合评价.在各评价指标权重和识别准则的确定上,分别采用了信息熵和置信度识别准则,避免了模糊层次分析法中在这两方面的缺陷,使评价结果更具客观性.实例分析表明,运用未确知测度模型进行爆破工程安全评价问题的研究,理论上是可行的,评价结果是可信的,从而为爆破工程的安全综合评价提供了一种新方法.     

爆破振动效应影响评价及减震措施研究

爆破地震效应是工程爆破产生的主要危害之一,如何保证工程爆破时爆区周围建筑物、基础设施等的安全运行,对爆破的地震效应进行实测和振动效应影响评价是十分必要的.以水电站左岸边坡工程爆破对右岸化工厂的影响为例,根据实测爆破振动速度和爆破振动频率,通过对测试结果线性回归分析,得到不同区域爆破地震波的传播和衰变规律.根据实测结果和数值计算,评价了左岸工程爆破对江右岸化工厂及区内建筑物的振动影响,论述了控制爆破振动强度、减小振动效应的措施.     

中国安全爆破工程面临的新课题

通过对国内安全爆破工程理论与实践的现状的分析 ,探讨了中国安全爆破工程的发展方向及前景 ,提出了新世纪安全爆破工程面临的新课题。     

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。     

石方爆破作业爆破冲击波事故分析

在进行工程爆破时,爆破所产生的飞石、振动、空气冲击波、噪音和毒气是公认的爆破公害,尤其是振动和飞石在爆破过程中是不可避免的危害.针对在实际工程中,由于爆破冲击波造成的人员伤害和设备的损害以及引起该事故发生的危险因素,采用事故树分析方法得到影响顶事件的最小割集,通过计算基本事件的结构重要度,确定了影响爆破冲击波事故的主要因素,并提出相应的安全措施,对降低爆破冲击波效应的影响以及降低露天爆破安全事故有重要意义.     

标准椭圆形封头爆破压力的计算

容器的爆破压力确定对于容器的安全及设计具有重要指导意义。首先通过有限元和试验结果对比,验证了有限元计算爆破压力的可行性。进而利用有限元模拟得到试验很难确定的标准椭圆封头爆破压力数据,归纳数据,得出工程上可行的标准椭圆形封头爆破压力公式。     

基于BP神经网络的新浇筑混凝土爆破安全震动速度预测

岩体开挖爆破与局部浇筑混凝土交叉施工时,爆破产生的地震波对新浇筑混凝土的力学性能会产生不利影响,预测控制混凝土质点峰值震动速度对确保新浇筑混凝土工程质量至关重要。以新浇筑混凝土结构质点峰值震动速度为研究对象,基于BP神经网络理论,选取混凝土极限拉应变、混凝土的弹性模量和泊松比、基岩的弹性模量和泊松比5个影响因素,建立了新浇筑混凝土爆破安全震动速度BP神经网络预测模型。并对龄期为1.5 d和40 d的混凝土在两种不同基岩条件下的爆破安全震动速度进行了预测,预测结果相对误差分别为0.025、0.011、0.004和0.002,满足工程需要。研究表明,该方法计算量小,预测性能好,便于工程人员掌握。     

基坑开挖爆破下邻近管道振动速度安全阈值研究

结合武汉轨道交通光谷广场综合体深基坑开挖爆破工程,建立LS-DYNA有限元模型,分析了爆破作用下邻近污水管道的动力响应规律和振动速度安全阈值;并根据弹性波场论分析P波斜入射和垂直入射产生的拉应力,由极限拉应力准则建立管道爆破振动速度安全阈值计算模型。结果表明:管道迎爆侧的爆破质点位移和振速均大于背爆侧,管道上入射角为0~40°的部分为易破坏区域,管道正上方的地表振速约为埋地管道最大振速的0.75倍;并最终确定管道正上方的地表振速安全阈值为10 cm/s;基于数值模拟得出的振动速度安全阈值大于理论分析得出的结果,因此在进行相似工程的设计研究时,不建议采用单一方法分析出结果,以便为实际工程安全施工提供更切实的指导。     

爆破震动安全距离的优化计算

笔者针对爆破震动安全距离的典型计算公式,从参数入手,分析误差产生的原因,认为爆破震动安全距离计算产生误差主要原因有三:①K ,α的类比取值不客观;②现场爆破改变了地质条件;③试验法以点代面。笔者从改善K ,α取值的角度,提出一种较为合理的计算爆破震动安全距离的优化方案,即进行爆破现场监测,将监测数据及时参与K ,α值的计算。这样既避免K ,α的类比取值不客观,又反映出爆破对现场地质条件的改变;而且大量监测数据参与计算避免片面性。据此建立了爆破震动安全距离计算优化模型,并利用VisualBasic语言编写了程序,避免了大量的人工计算。将此模型应用于工程实际,得到了较好的效果     

210m钢筋混凝土烟囱控制爆破拆除数值模拟研究

通过采用LS-DYNA动力学有限元程序,模拟210 m钢筋混凝土烟囱的控制爆破拆除倒塌过程。采用数值模拟方法,不仅可以对控制爆破拆除工程中构筑物倾倒、破坏的重要影响因素进行分析,对有关理论研究结果的正确性和有效性进行验证,还能优化爆破拆除方案、预测实际爆破拆除效果,提高爆破拆除设计与施工的经济性、可靠性和安全性。     

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。     

爆破荷载作用下隧道中隔岩稳定性研究

为研究爆破动力荷载作用下隧道中隔岩稳定性评价标准,以福州地铁2号线为工程背景,结合强度折减动力分析法和数值模拟,同时考虑中隔岩塑性区贯通、位移超过规范值、计算不收敛3种判据,综合对隧道中隔岩进行动力安全系数分析,研究隧道不同净距、不同开挖进尺后行洞隧道爆破开挖对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:中隔岩塑性区贯通时特征点位移和规范中位移限值较为接近,可共同作为评价中隔岩稳定性的最终评价标准;隧道净距越大、进尺越小,隧道整体安全系数越高;对围岩质量较差且净距小于1.6 m的双线隧道进行爆破开挖时,建议将爆破进尺控制在2 m以内。研究结果可为类似工程提供理论参考依据。     

水不耦合装药对深孔预裂爆破应力波能量的影响

从理论上探讨了在深孔预裂爆破过程中,水不耦合装药对爆轰冲击波的形成和应力波传播规律的影响,利用Matlab编程求解了冲击波初始参数和沿爆破孔径向方向上传播到爆破孔孔壁处的参数;并根据弹性理论提出并求解了正入射情况下爆破孔孔壁表面上的初始冲击压力。在淮南矿业集团丁集矿进行了水不耦合装药深孔预裂爆破实验,并对实验获得的应力波信号进行归一化频谱分析研究。数值计算和现场实验均表明:通过在煤层中进行深孔预裂爆破实验研究发现,当ξ的值为1.5左右时,爆生应力波在10~50Hz内的分能量最强,同时具有最高的信噪比,这与理论计算结果相吻合。因而,在利用煤层爆破强化增透技术时应将不耦合装药系数设计为1.5左右,同时适当加大爆破药柱的用量,以获得最佳的增透效果。     

爆破云团扩散数值模拟研究

为了进一步探索爆破烟尘扩散规律,以及环境评估与预测的需要,在宏观角度上,运用箱模型云团扩散理论,对爆破云团的模型适用性进行了探讨,建立了爆破云团扩散控制微分方程。对某次工程爆破进行数值模拟,得到了爆破云团半径、云团高度和空气卷吸量随时间的变化关系曲线图。针对数值模拟结果与试验实测值之间存在的偏差进行了分析,结果表明,采用该方法进行爆破云团瞬时扩散模拟是可行的。     

基于CW-MECN的冷却塔拆除爆破安全风险评价

为了对冷却塔拆除爆破过程进行安全风险评价,实现对各类影响因素的动态分析,融合信息熵理论、层次分析法和集对分析理论,提出了一种组合权重(CW)与多元联系数(MECN)的拆除爆破安全风险态势评价体系,从现场安全管理、拆除爆破方案设计、爆破施工过程管理和爆区作业环境4个方面,选取17个评价指标,建立了拆除爆破安全风险评价模型。以某电厂冷却塔拆除爆破工程为例,对建立的安全风险评价模型进行了应用。结果表明,该方法实现了冷却塔拆除爆破过程中的静态风险态势和动态风险趋势的综合评价,评价结果为此类拆除爆破施工提供了决策依据,有效弥补了现有评价方法的不足。     

扁平型峒室采场的烟尘排出过程及风量计算方法

扁平型蜩室采场中的风流属于受限射流,它是由主风流和反向回流构成的,其风流结构特性已有详细论述。本文对扁平型峒室中爆破后烟尘排出过程进行理论分析和试验验证,所得结论可作为峒室采场爆破后通风风量计算和改善通风方法的理论依