减振孔对爆破振动的影响规律研究

为了研究爆破地震波在传播过程中遇到减振孔时的速度变化特征,根据其变化特征设置合理的孔排距,提高减振孔的减振效果,在减振孔两侧布置测点,对减振孔两侧分别监测和两侧同时监测做对比试验,并对其监测结果进行分析。结果表明:沿传播方向上,在爆源和减振孔之间,各向速度呈先减小后增大,在减振孔和保护对象之间,各向震动速度呈现先增大后减小,而且爆破地震波传播到减振孔之后,经过减振孔后的各向震动速度大于经过前的震动速度;爆破地震波传播遇到减振孔后其频率急剧增大,可有效防止被保护物发生共振,同时加快爆破地震波能量衰减速率,减弱到达被保护物时的破坏能量;为了提高减振孔的减振效果,对于孔径为90mm的减振孔,当孔距为25cm时,排距建议设置为40~75cm。     

露天矿山爆破振动控制技术的综合评价

爆破振动的评价及控制一直是矿山关心的重点问题。结合某矿山具体爆破开挖工程,通过对矿区附近民房的调查,制定了单排减振孔、双排减振孔等控制技术方案,结合现场监测试验与数值模拟手段对振动速度和加速度振级进行了综合评价;引入了无量纲系数分析减振孔形式对爆破振动的影响特性。研究结果表明：相对于无减振孔试验,布置单排减振孔后峰值速度最大降振率可达到 49.8%,加速度振级降低 20%;而双排减振孔试验最大降振率可达到 71.4%,加速度振级降低 60%,降振效果明显。通过无量纲影响系数的定量描述,减振孔深度及直径对减振效果影响较大。     

岩石场地爆破振动衰减模型及减隔振效应研究

为了研究爆破地震波的衰减规律和减振沟、隔振空孔减振效果,结合实际工程项目,对有无减隔振措施的爆破振动进行了多次现场监测,并对实测结果进行回归分析。结果表明,基于萨道夫斯基经验公式,利用波形分段对应方法建立的优化爆破振速衰减模型与实测结果较为吻合,在径向方向和垂直方向上平均误差分别为17.04%和10.76%; 减振沟和隔振空孔具有明显降低爆破地震效应的作用,在近爆源区减振率最大,且减振沟和隔振空孔的减振率随着爆心距增加而快速减小,在现场合理利用减振措施可显著降低爆破地震效应,消耗应力波能量。在已建立衰减模型的基础上,提出了爆破地震波作用下的拟静力地震效应评价方法,利用爆破振动影响系数可以快速判断临近边坡和建筑物在地震作用下的稳定性,为后期爆破施工提供参考。     

不同炮孔直径爆破振动频带能量特征小波分析

结合某高铁站爆破振动实测数据,分析不同炮孔直径对爆破地震效应的影响,对爆破振动控制具有一定意义。利用小波分析方法,获得了不同直径炮孔爆破振动信号的频带特征参数。研究结果表明:不同炮孔直径的爆破振动信号成分主要分布在31.25~250 Hz中高频范围内,小孔径炮孔的主频高于大孔径的主频;小孔径炮孔的低频成分所占比例小于大孔径炮孔,且随爆心距增加,两种孔径的低频成分都有增加趋势;大孔径爆破与小孔径爆破相比,爆破振动能量衰减慢、振动持续时间长;采用小孔径、多数量炮孔布置对降低爆破振动能量有一定效果。     

基于模型试验的减振沟减振效应灰关联度分析

为了研究爆破地震波传播过程中减振沟的减振规律,以实际工程为背景进行室内减振沟相似模型试验,通过控制减振沟的深度、宽度、长度和相对位置等参数,研究减振沟参数变化时的减振规律。运用灰色绝对关联度法确定减振沟参数对减振效果影响的主次关系,通过分析各变量对测点振速峰值影响的相关程度得出:爆心距和爆源深度为影响爆破振动效应的关键因素,减振沟其他参数一定时,爆心距越小或者爆源越浅,减振沟的减振效应越明显。对确定的爆破施工,减振沟的深度为准优因素,增加减振沟的深度可有效的提高减振效应。     

超硬岩露天深孔台阶爆破参数优化研究

为解决在新疆金宝铁矿露天深孔台阶爆破过程中存在的大块率高、留有根底等影响铲装效率与后续生产的问题,通过现场调查统计与分析,摸清大块产出部位,剖析大块产出与出现根底的原因,并提出相应对策。基于矿岩物理力学性质与矿山现有条件,提出针对超硬岩露天深孔台阶爆破的小孔排距爆破方案,对孔网参数及起爆网路进行了优化提升,采用115 mm孔径,孔排距3.5 m×3.0 m、堵塞长度2.5 ~ 3.0 m,孔间毫秒延期时间为11、13、18 ms,排间毫秒延期时间为21、29、37 ms。工程实践表明,小孔排距深孔台阶爆破适用于铁矿石等超硬岩的深孔台阶爆破,相比原爆破方案大块率降低约8.7%,爆后无根底,大大提高了露天矿山采剥效率,很好地满足了生产要求。爆破振动速度降幅约为28.1%,减少了对边坡岩体的扰动和破坏。小孔排距深孔台阶爆破在超硬岩露天矿山矿岩采剥中体现了良好的适用性,能够有效减少大块和消除台阶根底,可为露天矿山超硬岩深孔台阶爆破提供借鉴与参考。     

急倾斜厚大矿体中深孔爆破参数优化研究

为提高矿山钻爆效率,降低生产成本,某矿山利用正交试验优化中深孔爆破参数。根据试验数据,对大块产出率、爆破直接成本以及每米炮孔崩矿量进行了量化分析。分析结果表明,影响中深孔回采爆破效果的主要因素为孔底距,其次为排距,而崩矿步距的影响最小。结合崩矿块度、边帮破坏情况等评判因素,可以确定该矿山中深孔爆破的最佳排距B=1.5 m,孔底距A=2.2 m,爆破最佳炸药单耗在0.32 kg/t左右,最佳崩矿步距为两排炮孔。引入多元二次非线性回归和非线性规划对试验结果进行验证,所得结论基本相符。该方法能帮助矿山降本增效,对矿山的安全生产具有一定的积极作用。     

土石方爆破的振动监测与分析

某工程的土石方开挖采用大直径深孔爆破方式。对该工程的前期爆破进行了振动监测。通过对实测数据的回归分析，得出了计算爆破质点振动速度的经验计算公式。振动监测数据表明，爆破振动持续时间与测点距爆心距离无关或关系不大，与爆破参数及测点处的地质条件有关，且爆破参数的影响最为明显。     

相邻隧道爆破振速分布规律研究

利用钻爆法开挖山区双线隧道时,后行隧道施工会不可避免地产生不利的振动效应,从 而影响到先行隧道的安全稳定。 相邻隧道爆破的振动测试与分析,对双线隧道的安全施工有着 重要意义。 本文以兴延高速公路浇花峪双线隧道工程为背景,对隧道轴线进行了现场振动测试, 得出了以下结论:①相邻隧道测试区域内三方向振动强度大小依次为垂直方向、水平径向、水平 轴向;随着爆心距的增加,三方向间的振动强度差异逐渐减小。 ②掏槽炮孔的夹制作用最大,同 时爆破振动强度亦最大。 ③不同类型炮孔爆破振动波形都存在迅速从初始值上升至振速峰值, 而衰减过程相对较慢的现象,且这种现象在掏槽孔爆破时尤其明显。 ④在双线隧道爆破施工时, 降低掏槽孔的最大单段药量、增加雷管段别、分解隧道开挖断面、控制爆破规模等是减小爆破振 动的有效方式。     

用垂斜截面仿预裂爆破法处理台阶断界的实践

露天矿坚硬岩台阶深孔爆破断界常见但其相关技术研究较为少见。吉朗德露天煤矿在台阶断界处先后采用过垂直截断面爆破开挖断界法和垂斜截面爆破开挖断界法,爆破质量差,紧邻保留区岩体拉裂损伤严重,开挖后不能形成规整断界轮廓面。结合垂斜截面构状（半“V”形构状面）有利于岩石台阶爆破外推和预裂爆破有止裂、减振的作用而提出垂斜截面仿预裂爆破断界法（断界斜线长15 m,爆破外推倾角为130.6°,仿预裂炮孔7个,孔径120 mm,孔深12 m,孔距2.5 m,相邻炮孔间呈互耦状间隔装药,先于主爆区110 ms齐爆）来处理该矿坚硬岩台阶断界工程问题,爆破效果好,开挖后易于形成规整轮廓面,消除了保留区后续钻爆施工隐患,为坚硬岩台阶断界提供了典型工程实例参鉴。     

考虑高程放大效应的永久减震孔降震研究

以缅甸Letpaduang铜矿北侧区域寺庙为监测点,在考虑高程放大效应的前提下,通过采集和分析爆破震动振速监测数据,获得了更准确的地震波强度理论计算公式,研究了不同减震排数对降震效果的影响,分析了减震孔后不同位置处的降震成效,探索了减震孔在矿山生命周期过程中的长期降震作用,得出如下结论:增大减震孔排数可使总体降震效果变...     

多孔同段聚能爆破煤层增透数值模拟及应用

构建三维多孔同段(多个炮孔同时起爆)聚能爆破模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件再现聚能射流及爆炸应力波传播与叠加的过程,探讨应力波的传播规律;同时对多孔同段聚能爆破下不同间距炮孔间的煤体单元应力进行了分析。研究结果表明,炸药爆炸后形成聚能射流侵彻煤体,随后形成的爆炸应力波沿着各自的方向传播,之后相遇叠加,相邻炮孔间距越大,应力波叠加所需时间越长且叠加应力越小;比较不同间距相邻炮孔间煤体单元应力,发现裂隙首先在炮孔周围产生,随着爆轰气体的传播,裂缝将主要沿着炮孔连线扩展。只要相邻炮孔间距得当,相邻炮孔间煤体区域相当于受到2次爆破作用,使得煤体裂隙充分发育并相互贯通,提高瓦斯抽采率。同时在平顶山开展了煤层多孔聚能爆破现场实验,结果表明多孔聚能爆破能有效提高煤体致裂程度,同时确定了多孔聚能爆破最佳相邻炮孔间距。     

预裂爆破中最佳空孔间距的选择

预留空孔是预裂爆破的常用方法,空孔间距的选择关系到爆破效果的好坏.从理论上研究了空孔的应力集中效应,得出了在空孔壁上时只有炮孔连线方向才有应力出现.分析了空孔间距与爆破参数选取的关系,基于爆炸力学和弹性力学知识从理论上推导出了最适宜的空孔间距.通过具体的算例得出了采用预留空孔爆破时2装药孔之间的间距为868.6mm,没有预留空孔时2炮孔之间的距离为543.4mm,因此预留空孔能够明显提高炸药的能量利用率.     

减振孔在缅甸某露天矿区爆破振动控制中的应用

在露天矿开采过程中,爆破振动达到一定强度时,会带来很多危害.缅甸某露天铜矿附近有一处寺庙,是当地居民重要的礼佛场所,为了降低矿山爆破振动对寺庙的危害,保证项目顺利开展,急需采取施工减振孔等控制措施,同时需在寺庙附近布置测点监测振动速度.本文按照入射地震波所穿越的介质形态分别讨论了预裂缝及减振孔的减振机理,对比分析了施工...     

聚能光面爆破光爆层参数优化研究

结合聚能爆破对光面爆破光爆层参数进行优化分析，分析了聚能爆破初始裂纹的形成机理，提出了采用双孔聚能方向裂纹贯通时和非聚能方向主裂纹与反射拉伸波引起的拉伸裂纹贯通时的时差作爆破效果评价标准，结合裂纹最终扩展效果进行分析，并将研究结果应用于实际工程中。研究表明：仅从裂纹贯通时差的角度分析，在一定范围内光爆层厚度越小，炮孔间距越大，效果越佳；在相同炮孔间距下，随着光爆层厚度的增加，光爆层的裂纹密度逐渐减小，为保证炮孔间裂纹的有效贯通及有效控制破碎块度大小，炮孔间距不宜大于700 mm、光爆层厚度不宜小于500 mm且不宜大于700 mm；当药型罩为PVC的椭圆双极线性聚能药包装药结构，炮孔直径为42 mm时，聚能光爆层最优爆破方案为“炮孔间距为700 mm，光爆层厚度为600 mm”。研究结果为类似工程光面爆破周边眼参数的设计提供参考。     

深孔台阶爆破近区振动强度分布的模拟研究

为了探索深孔台阶爆破近区振动强度的分布规律,基于现场单孔爆破试验,在爆区后方构建5排×17列的测点方阵模型,在考虑震波频率随传播距离衰减的基础上,利用Anderson线性叠加模型来模拟单排炮孔在不同爆破条件下振动“场”的变化情况。结果表明:随炮孔数目的增多,振速等值线外移,等值线中心逐渐与炮孔连线平行,平行炮孔连线方向上振速的增加幅度逐渐减小,垂直炮孔连线方向上振速沿传播距离的衰减速度逐渐增大;随炮孔距离的增加,炮孔连线方向上地震波能量流动比例增加,流动方向从近似沿小球面逐渐变为大球面扩散,振速等值线变得粗糙,平行炮孔连线方向上爆破近区中心一定范围内测点的振速减小,两边振速增大,垂直炮孔连线方向上近区测线振速沿传播距离的衰减速度加快,远区则减慢并最终趋于一致;随炮孔装药量的增加,炮孔连线上能量密度增加,振速等值线的强度增大,平行炮孔连线方向上爆破近区中心测点振速的增长幅度明显大于两边,垂直炮孔连线方向上振速沿传播距离的衰减速度逐渐增大。     

复杂破碎岩体矩形聚能药包预裂爆破试验研究

矿山靠帮作业中,确保节理裂隙发育地带的预裂爆破效果具有重要意义。为解决复杂破碎岩体预裂爆破效果差、半壁孔率较低的难题,以酒钢集团西沟石灰石矿西帮为例,结合炮孔特点及施工工艺,提出 了一种聚能槽角度85°、药柱与孔壁之间约有13 mm空气间隔的矩形聚能装药装置,并分析了其聚能射流定向破岩机理;建立了聚能装置ANSYS/LS-DYNA数值模型,提取分析了沿聚能槽水平方向、垂直方向的监测点应 力特征。研究表明：由于聚能药包的存在,调整了炮孔周边岩体应力分布状态,使得在与孔壁相同距离下,沿炮孔中心水平方向应力明显大于沿炮孔中心竖直方向应力,前者为后者的1.62~3.51倍,爆炸能量充分作用 于聚能槽方向,使沿炮孔中心竖直方向（即被保护岩体方向）能量减弱,有效提高了聚能成缝效果。现场进一步试验结果表明：采用矩形聚能药柱预裂爆破区域半壁孔率为64%~82%,不平整度小于20 cm,远优于普通 预裂爆破,验证了矩形聚能药柱装药结构的可行性,对于类似矿山具有一定的借鉴意义。