新浇混凝土爆破振动传播规律试验研究

为揭示新浇混凝土的爆破振动传播规律,设计了新浇混凝土试块超声波和爆破振动测试试验。试验结果表明:0～3d内,各测点峰值振速随爆破次数和龄期的增加整体上呈上升趋势,且近中区测点出现下降后再反弹回升现象;3d后,各测点峰值振速随着爆破作用次数的增加总体上减小,3～5d的减小幅度较6～8d的显著,在6～8d内,中远区测点振速随着爆破作用次数的继续增大有突然增大的过程。在前6次爆破中,K值快速增大,α值快速减小;随后随爆破次数增加K值总体上呈降低趋势,且随着爆破作用次数的增加降低幅度由大变小,而α值整体上是缓慢增加的,但随着爆破作用次数的继续增加存在有突然减小的过程。0～3d内的超声波波速随龄期和爆破次数的增加呈严格递增规律,3d后超声波变化与振速变化类似。     

黑岱沟露天煤矿抛掷爆破振动规律研究

为提供露天矿抛掷爆破设计和安全校核依据,以黑岱沟露天矿第二采区为工程背景,通过抛掷爆区的振动监测和回归分析,分别对露天矿开采过程中爆破振动波的峰值振速和主振频率衰减规律进行了研究。结果表明:对于同一条测线,水平径向x方向的振速比水平切向y方向与垂直方向z方向的振速大,且预裂爆破带后的振动强度明显减小;主振频率随着爆心距的增大,同样有衰减的趋势,且黑岱沟露天煤矿南区爆破振动主频在3～30 Hz。     

不同角度结构面岩体的爆破振动传播特性研究

为探讨岩体中不同角度结构面对爆破振动波传递的影响，借助分离式霍普金森压杆(SHPB)动力冲击试验装置，对预制结构面角度为30°、60°和90°的岩样分别进行SHPB动力冲击试验。基于试验结果，提出最大振速折减系数k与结构面角度关系的计算公式，并结合周盘沟隧道现场监测数据对计算公式进行验证。结果表明：结构面角度为30°时对爆破振动波的衰减作用最为显著，随着结构面角度的增加，衰减作用逐渐减小；基于试验结果得到的最大振速折减系数计算公式具有较高的拟合性；通过现场监测数据对计算公式进行验证，计算结果与实际结果十分接近，表明计算公式具有较强的适用性。研究结果可为地下工程爆破安全施工提供指导和参考依据。     

地下爆破对地表屋场的影响分析

本文总结分析了采用振动主频、振动应力、振动速度等不同标准评价爆破振动强度的方法，针对屋场下采矿爆破的实际工程，分析计算了不同爆破作用圈半径大小，给出了振速与距离的关系。     

露天深孔台阶爆破振动特征分析及安全控制

为了分析爆破振动作用下露天开采临近巷道稳定性问题，开展爆破振动监测试验。通过对矿山工程概况和爆破参数的调查，设计监测方案，统计分析监测结果。结果表明：最大爆破振速为3.53 cm/s,小于极限值5 cm/s;三个方向振速衰减方程可以较好地描述振速衰减规律；爆破振动速度随着爆心距的增大而降低，爆破振速在垂直方向衰减最快，径向次之，水平方向衰减最慢；基于各监测点的主频率在20～100 Hz之间振频分布范围较广，最大值较高；在不考虑重复导致围岩爆破损伤积累的前提下，露天开挖爆破振动不会引起平硐的破坏。     

露天矿台阶爆破对邻近巷道的振动监测及分析

为了准确分析台阶爆破振动作用下邻近巷道安全性问题,以某铁矿-68m台阶爆破为工程背景,在邻近爆区的巷道布置9个测点并进行爆破振动速度现场监测,研究爆破振动峰值速度在传播过程中的衰减规律并将实测振速值与理论振速值进行比较;利用希尔伯特黄变换方法对巷道监测的信号进行分解与变换处理,根据爆破振动信号能量的分布特征进一步对巷道安全性做出评价。结果显示:巷道内测点振动峰值速度集中于1～10cm/s且主频率变化范围在10～50Hz之间,符合爆破振动安全标准,同时结合爆破振动监测数据及回归分析确定了爆破振动衰减系数K、α,并验证实测振速值与理论振速值的相对误差分布在1.3%～3.8%之间,为巷道安全性预测提供参考。爆破振动瞬时能量谱出现5个峰值且在0.2s时刻达到最大,在0～0.2s时间段内不进行多段雷管起爆以达到减少瞬时能量集中分布的目的。     

不同岩性对爆破振动效应影响研究

运用LS-DYNA非线性动力分析软件建立了有限元模型,分别对石灰岩和花岗岩2种工况的爆破振动进行了数值模拟分析;然后结合MATLAB小波分析程序对2种工况爆破振动的峰值振速和能量衰减进行了分析。现场试验结果表明,爆破振动衰减虽然均发生在爆破近区,但2种工况下由于岩石波阻抗不同,爆破振速能量衰减规律均不相同,论证了岩性对爆破效果及爆破衰减有较大影响,这为现场的爆破振动控制和安全管理提供了理论依据。     

露天煤矿爆破震动的模型试验及数值计算

基于量纲分析和相似性原理,通过小比例爆破震动模型试验和有限元软件,获得了不同装药结构和高程下露天煤矿的爆破振动速度与主频。结果表明:模型试验和数值计算在振动波形、质点振速幅值及频谱等方面具有较好的一致性;集中药包的爆破振动速度高于柱状药包,而且2种装药的振速衰减规律相似;爆破振动速度具有高程放大的效应,其放大程度与边坡角度正相关。     

爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振动试验研究

为研究爆炸塔内裸露药包爆炸地表振动衰减规律,进行了不同药量和悬置高度裸露药包爆炸振动测试试验。结果表明,爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振速表现为垂向径向切向,地表振速受药量影响大于药包悬置高度影响。振动频率在爆源近区高频衰减速度大于爆源远区低频衰减速度。对地表振速进行回归分析发现,悬置裸露爆破衰减系数明显小于经验值,存在一个与悬置药包有关的爆炸折减系数K′,K′取值为0.26~0.56。     

爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振动试验

为研究爆炸塔内裸露药包爆炸地表振动衰减规律,进行了不同药量和悬置高度裸露药包爆炸振动测试试验。结果表明,爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振速表现为垂向径向切向,地表振速受药量影响大于药包悬置高度影响。振动频率在爆源近区高频衰减速度大于爆源远区低频衰减速度。对地表振速进行回归分析发现,悬置裸露爆破衰减系数明显小于经验值,存在一个与悬置药包有关的爆炸折减系数K′,K′取值为0.26~0.56。     

临近地铁车站爆破振动效应对高层建筑的影响

明晰建(构)筑物的爆破振动响应规律在工程和经济上具有重要意义。针对某地铁车站A出入口爆破施工,运用HHT方法分析某小区2号楼振动信号的衰减特征。研究结果表明：沿高程增加方向,三矢量振速峰值先急剧衰减,后在中间楼层呈波浪形变化并在顶层放大,振速变化分为衰减区(0～26.15 m]、波动区(26.15～71.75 m]和放大区(71.75～94.55 m]。随高程增加,Hilbert谱的形态由三峰值逐渐转变为单峰值结构,能量幅值降低;优势频带由75～125 Hz衰减为10～40 Hz,主频向低频过渡,振速放大区楼层振动频率较低且易引发共振。根据地面测点拟合顶层能量谱的构成,验证了顶层放大效应的实质,是对爆破地震波中与建筑物固有频率接近的能量进行选择放大。     

露天控制爆破振动对邻近建筑物影响的分析

针对露天控制爆破对邻近建筑物带来的影响,在贵阳市某爆破现场进行振动测试,并以质点振动峰值速度、主频率和振动持续时间为主要因素研究爆破振动对临近建筑的影响.根据1#测点三维峰值振速试验数据,对萨道夫斯基公式的参数α和k进行拟合分析,实测结果与计算结果的平均误差率为4.2％.根据振动峰值速度、主频率和振动持续时间实测结果分析得出:随着建筑物高度的增加,垂向峰值振速增大,增速先快后慢,具有明显的高层放大效应,建筑物中的最大峰值振速为顶层的垂向峰值振速;垂向主频率为先快速减小,之后保持不变;垂向振动持续时间为先缓慢减小,后快速减小,然后再快速增加.     

某地下矿山大直径中深孔爆破振动衰减规律分析

某地下矿山采用大直径中深孔爆破,具有单次起爆药量大、地表振速大和振动频率低的特点,易造成地表建(构)筑物损伤。地表监测发现,爆破振动在近爆心振速较大、衰减快,在远爆心振速相对较小、衰减较慢。因此,根据地表建(构)筑物与生产矿房的相对位置,分别从近爆心和远爆心的振动衰减规律对爆破参数进行优化,指导矿山爆破减振作业。     

爆破振动沿直面边坡传播规律试验与预测分析

通常在地形变化较大的情况下,萨道夫斯基公式不能完全反映爆破地震波的传播规律。对30°正负高差直面边坡地形爆破振动速度衰减进行试验,结果表明,随着与爆源距离的增加,爆破振动速度逐渐减小;相对于水平地形,正高差地形减缓爆破振速的衰减,负高差地形加快爆破振速的衰减;直面边坡不会引起振速的突然增大或减小;同时,对于正负高差地形,高程修正公式比萨道夫斯基公式预测爆破振速精度更高,平均预测精度提高了9.86%。     

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。     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

振动主频对质点振速测量影响的试验研究

振动主频是评价爆破地震振动危害的重要参量,该参量主要通过对边坡,坝堤,地下结构、建筑物等设施物自振频率的响应来影响质点振速的监测。本试验模拟临近边坡的深孔爆破,采用ＣＤ－１型速度传感器研究了振动主频对质点振速测量的影响规律,给出了在试验条件下的经验公式,并说明了现场实践中的应用原则。     

基于振动波传播规律的微差台阶爆破降振研究

在某露天矿实施逐孔台阶微差爆破试验,试验过程对三个不同延期时间爆区进行测振。对所测数据和波谱进行分析研究,探究出爆破振动过程中振动波传播规律以及波速峰值、主频、频带能量、总能量等的变化特征。在此基础上分析该特征与爆破振动之间的关系,发现最大主频、峰值速度、能量汇聚点出现时间和最大振动位移出现时间点吻合。同时对峰值速度随时间变化依据所测得的数据进行数学拟合,给出了速度波衰减方程。通过以上研究发现,改变微差时间来控制这些变量出现的时间点可降低爆破振动。所得理论可为今后爆破降振提供技术参考。     

平导开挖空间对爆破振动衰减规律的影响

以黔江-张家界-常德(黔张常)客运专线桑植隧道为工程依托,在同一工况下,于不同空间位置布点测试围岩质点振速,分析与探讨了爆破振动衰减指数的变化规律。结果表明,单一方向振动速度与振动合速度相应的爆破振动衰减规律存在偏差,后者的可靠性更好。由于测点空间位置的不同,不同的爆破能量传播路径导致了爆破地震衰减规律的明显变化。针对不同空间点位爆破地震强度变化的特点,探讨了爆破振动对溶洞与相邻隧道周边围岩的损伤情况。     

深孔台阶爆破振动衰减及信号能量频域分布特征

为分析露天矿深孔台阶爆破振动幅值和频率随水平距离和高程变化的衰减规律,进行了5次爆破振动测试,分析了不同地形条件下爆破振动的衰减特点;利用小波包方法分析爆破振动信号能量的频域分布。结果表明,露天深孔台阶爆破振动存在明显的高程放大效应,三向振速中水平向振速较大,主振频率为7～10 Hz,爆破振动信号能量主要分布在7.3～14.6 Hz和14.6～29.3 Hz频带。