基于BP神经网络的桩基爆破振动速度预测

为研究桩基爆破振动对邻近埋地天然气管道的影响,以荣乌高速公路第7标段红泉村3号大桥桩基爆破振动为研究对象,以水平距离、雷管段数、总装药量、最大单段装药量、桩基深度和爆心距作为主要因素,建立桩基爆破振动BP神经网络预测模型,以现场测试的15组数据为学习样本对模型进行训练,以5组数据为检测样本进行预测,并将预测结果与萨道夫斯基公式和高程修正公式进行对比。结果表明:BP神经网络、萨道夫斯基公式和高程修正公式预测平均相对误差分别为7.90%、27.68%和24.30%,BP神经网络比萨道夫斯基公式和高程修正公式预测精度分别提高71.43%和67.49%。     

地下工程近接施工中最大单段炸药量的合理确定方法研究

鉴于当前地下工程爆炸爆破施工中最大单段炸药量计算所存在的不确定性较大,以莞惠城际隧道为依托,基于现场实测数据对萨道夫斯基公式中关键参数进行拟合并建立三维分析模型,通过对比理论解析和数值模拟结果,研究近接施工中最大单段炸药量的合理确定方法。结果表明:理论计算和数值模拟均可求解隧道爆破施工中的最大单段炸药量,但后者更接近工程实际,其求解应以理论公式的拟合回归为基础;使用萨道夫斯基公式时,K、α直接选用规范建议值将造成较大误差,工程中应根据实测振动数据进行回归分析,从而确定合理的参数值以指导后期施工;萨道夫斯基公式和数值模拟法可以相互验证以提高结果准确性,实测振动数据较少时综合利用两种方法可有效确定最大单段炸药量。     

地铁隧道爆破振动对地面的影响规律研究

为控制地铁爆破开挖引起的振动对地表建筑物的影响,需要探明爆破振动传播至地表过程中的衰减规律。通过中深孔爆破法进行现场试验,试验孔装药量对应实际工程中单段药量,模拟大连地铁1号线隧道爆破掘进作业,采用钻孔监测与地表监测相结合的方法,分别在地表和地表以下1.5 m,7.5 m和15 m深的孔内安置监测点,监测爆破振动在不同深度的质点振速。同时,利用FLAC3D软件对现场试验中各观测点质点振速峰值进行数值计算,分别采集试验与数值模拟的质点振速峰值,并通过萨道夫斯基经验公式进行回归分析。结果表明:地下爆破振速的监测结果较地表小,振速峰值约为地面的50%~64%;对比萨道夫斯基公式反算的振速与数值模拟计算结果,数值模拟得到的质点振速与实测结果更接近,可以通过数值模拟结果对萨道夫斯基公式进行修正以提高预测精度。     

单孔爆破振动监测与衰减规律多元线性化回归

岩体爆破振动效应与其影响因素之间存在复杂的非线性关系,准确预测爆破振动衰减规律是开展爆破设计与灾害控制的基础。在分析了传统萨道夫斯基公式存在不足的基础上,引入了考虑质点与爆心高程差的萨道夫斯基修正公式,并将其非线性函数关系式线性化,建立了爆破振动衰减规律多元线性数学模型;运用最小二乘法理论推导得到模型中K、α和β三个未知参量,获得了修正的萨道夫斯基爆破振动衰减多元线性化回归公式。针对铜坑矿锌铜矿岩体单孔爆破振动监测数据和工程地质条件,采用所提出的爆破振动衰减规律多元线性化回归公式对监测结果进行分析。研究结果表明,所提出的爆破振动衰减多元线性化回归公式可靠度高,且式中参量表达含义与锌铜矿岩体坚硬特性相吻合,能够为锌铜矿体后期爆破开采设计提供科学指导。     

爆破振动对临近尾矿坝的安全影响分析

为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合,变换出适合该矿的萨道夫斯基爆破振动公式;根据该公式对不同振动速度控制标准下的起爆炸药量和最小安全距离关系进行了预测,对不同振动速度控制标准下的安全距离与允许最大起爆药量进行了估算。研究结果对矿山露天爆破最大药量和安全距离的选取具有一定的现场指导意义。     

地下水封石洞储库爆破振动监测与分析

以烟台万华地下水封石洞液化石油气储库的爆破开挖为研究背景,对地下水封石洞储库爆破振动监测数据进行了分析。以经典的萨道夫斯基经验衰减公式为基础,通过总结前人的研究成果,引入高程差影响因子和高差影响系数,对经典的萨道夫斯基经验衰减公式进行修正,认为当爆源位于测点的正下方时,高差效应最大,当测点与爆源位于同一水平面时,高差效应消失。运用修正的萨道夫斯基经验公式对爆破振动监测数据进行回归分析,拟合精度较高,但是,能否将其作为存在高差效应时的质点振动速度的预测公式尚需更多的工程实践验证。     

基于萨式公式的冻结法爆破振速和安全药量控制研究

为探究爆破地震波传播规律以及实现对安全装药量的严格控制,基于萨道夫斯基公式,以某矿山爆破施工为研究对象,通过爆破振动测试和回归分析,研究了x、y和z方向的振动速度及安全药量.结果表明:在需保护的建(构)筑物附近进行钻爆开挖时,应按三向药量最小值进行药量控制.当开挖面掘进至冷冻管正下方时,冷冻管位置垂直方向的爆破振动速度...     

爆破振动信号波形预测模型的优化研究

依托临沂引水隧洞竖井爆破工程,通过Mallab语言编程对实测数据进行小波包分析,并利用修正萨道夫斯基公式(简称修正公式)对各个频带的信号进行了非线性预测分析,最终整合得到爆区内任意点的爆破振动信号波形的预测模型.分析发现,修正萨道夫斯基公式的预测精度明显高于传统的经验公式,且基于修正萨道夫斯基公式构建的多频带小波包系数...     

钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨

以人和场浅埋隧道掘进爆破的地震波实测数据为基础，通过分析隧道边墙和地表振动速度在不同爆破条件下的变化特征发现，同一测点的振动速度除了与药量、爆源距有关外，还与钻孔爆破的自由面条件有关。针对萨道夫斯基公式不能反映钻孔爆破的自由面尺寸的不足，提出了可体现自由面面积对爆破震动强度产生较大影响这一特点的修正公式。对实刹振动速度的预测计算表明，该修正公式的准确率比萨道夫斯基公式高80％，且对于质点振动速度大于0．5cm／s的测点，其相对误差不超过5％的测点数达90％以上，而萨道夫斯基公式的相应值则小于15％。     

爆破振动对临近尾矿坝的安全影响分析

为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合,变换出适合该矿的萨道夫斯基爆破振动公式;根据该公式对不同振动速度控制标准下的起爆炸药量和最小安全距离关系进行了预测,对不同振动速度控制标准下的安全距离与允许最大起爆药量进行了估算。研究结果对矿山露天爆破最大药量和安全距离的选取具有一定的现场指导意义。     

鸭河口火电厂循环水构筑物近区水下岩石控制爆破

在对鸭河口火电厂循环水构筑物近区水下岩石爆破试验中发现的水中压力异常等问题进行分析的基础上, 提出了有效的解决措施, 并实施成功, 对同类工程有指导意义     

新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析

为保证既有隧道的安全运营,开展了新建隧道上跨既有隧道爆破振动的影响分析研究。在距离掌子面100m处的交叉段区域内对新建隧道进行爆破振动监测。根据实测数据,运用萨道夫斯基公式回归分析新鼓山隧道质点峰值振动速度,并根据公式推算出单段最大药量。通过数值模拟软件ANSYS/LYS-DYNA分析爆破振动对既有隧道产生的影响,并且对既有隧道进行振动监测,将模拟结果与实测结果进行比较。结果表明,模拟结果接近实测结果,可为类似工程提供参考。     

巷道爆破掘进中侧压系数对薄层复合顶板影响的数值分析

为分析侧压系数在巷道爆破掘进时对薄层复合顶板的影响,针对东荣二矿17#煤顶底板地质条件建立相应数值计算模型,采用非线性有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了巷道爆破掘进中在不同侧压系数条件下对薄层复合顶板的影响.分析结果表明:不同侧压系数对薄层复合顶板不同区域影响效果不同,爆炸对顶板的冲击压力影响较大,而对...     

巷道爆破掘进中侧压系数对薄层复合顶板影响的数值分析

为分析侧压系数在巷道爆破掘进时对薄层复合顶板的影响,针对东荣二矿17#煤顶底板地质条件建立相应数值计算模型,采用非线性有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了巷道爆破掘进中在不同侧压系数条件下对薄层复合顶板的影响。分析结果表明:不同侧压系数对薄层复合顶板不同区域影响效果不同,爆炸对顶板的冲击压力影响较大,而对顶板的振速影响较小。随着侧压系数的增大,在掘进工作面后方,爆炸初期顶板压力减小,而中、后期压力逐渐增大;在掘进工作面的前方,爆炸初期、后期顶板压力逐渐增大,而中期压力逐渐减小。因此,巷道爆破掘进时,在工作面后方应及时支护,提高顶板的强度,以减小爆破对后方顶板离层的加速作用;同时应优化爆破参数,以降低爆破对前方顶板的损伤作用,以防掘进过程中发生冒顶事故。     

综掘机施工巷道坚硬岩石松动爆破技术

岩巷综掘机一般适用于岩性较软的泥岩、砂质泥岩巷道,对于掘进中遇到的较坚硬岩石,综掘机施工速度大大降低,而且综掘机刀具磨损严重,使用寿命大幅降低,掘进成本巨增,必须辅助松动爆破,对岩石进行软化。根据国投新集刘庄煤矿西大巷的具体情况,研究并提出符合煤矿井下施工要求的松动爆破技术方案,即合理的炮孔深度、孔网参数、装药量、装药结构、填塞长度等。研究成果在工程实践中取得了良好的松动爆破效果。     

综掘机施工巷道坚硬岩石松动爆破技术

岩巷综掘机一般适用于岩性较软的泥岩、砂质泥岩巷道,对于掘进中遇到的较坚硬岩石,综掘机施工速度大大降低,而且综掘机刀具磨损严重,使用寿命大幅降低,掘进成本巨增,必须辅助松动爆破,对岩石进行软化。根据国投新集刘庄煤矿西大巷的具体情况,研究并提出符合煤矿井下施工要求的松动爆破技术方案,即合理的炮孔深度、孔网参数、装药量、装药结构、填塞长度等。研究成果在工程实践中取得了良好的松动爆破效果。     

爆破地震预测误差的因素分析

在工程实践中,通过萨道夫斯基公式进行爆破地震波强度预测时会出现较大的偏差.根据大量有关论文资料及实际测试结果分析,认为衰减规律本身、地质地形条件、总药量与段药量、药包形状与装药形式、自由面条件和爆区方位与高程差异等都可能是造成爆破振动强度预测较大误差的主要原因.     

基于能量的爆破地震波衰减公式

探讨了爆破地震波能量的计算方法,建立了爆破地震波能量的衰减公式,分别采用η和β表示炸药能量转换为地震波能量的百分比和传播介质的衰减系数,通过能量转换百分比的对比,能够分析各个爆源因素对地震波能量的影响。并结合工程实例进行了验证分析。结果表明:采用爆破地震波能量的衰减公式进行拟合分析的线性相关性比萨道夫斯基公式高,说明了采用爆破地震波能量的衰减公式对地震波强度进行预报是可行的;通过遵义市新浦新区洪水台场平工程北、南两区爆破地震波能量衰减公式中η值的对比分析表明总药量和炮孔数不仅对爆破后地震波的初始总能量有影响,还对地震波初始总能量的转换率有影响。     

煤矿硬岩巷道掘进大直径炮孔爆破试验研究

增大药卷直径可提高炸药爆速,配以较大直径炮孔爆破能够增强岩石的破裂和破碎。为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效率,在液压凿岩台车施工巷道首次进行大直径炮孔和大直径药卷中深孔爆破试验研究,同时对各段雷管起爆延期时间进行优化,其中第2段雷管的延期时间由原先的25 ms增加至50 ms,目的是使掏槽爆破后岩石有足够的时间破碎、运动和抛掷出槽腔,形成新的自由面。并配用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构,爆破试验取得了良好的效果。