闹市区超深基坑开挖的控制爆破技术

采取控制爆破技术,可解决闹市区地层复杂的大方量超深岩质基坑开挖的问题,有效缩短工期,降低成本。主爆区使用较大孔径(φ90 mm)爆破孔控制成本,提高效率;临边区采用小孔径静态破碎辅助机械破岩,减弱围护结构上的动荷载;重点保护文物建筑侧面钻多排超深大孔径减振孔(φ165 mm),严格控制爆破振动。主爆区炮孔使用电子雷管长、短延时结合,控制药量、逐孔起爆的同时控制单次振动持续时间,降低对附近居民区的影响。居民区、重点文物保护处振动值均在国家安全规程允许范围,未因爆破施工产生"扰民"与"民扰"纠纷。     

闹市区超深基坑开挖的控制爆破技术

采取控制爆破技术,可解决闹市区地层复杂的大方量超深岩质基坑开挖的问题,有效缩短工期,降低成本。主爆区使用较大孔径(φ90 mm)爆破孔控制成本,提高效率;临边区采用小孔径静态破碎辅助机械破岩,减弱围护结构上的动荷载;重点保护文物建筑侧面钻多排超深大孔径减振孔(φ165 mm),严格控制爆破振动。主爆区炮孔使用电子雷管长、短延时结合,控制药量、逐孔起爆的同时控制单次振动持续时间,降低对附近居民区的影响。居民区、重点文物保护处振动值均在国家安全规程允许范围,未因爆破施工产生"扰民"与"民扰"纠纷。     

孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术

为寻求台阶爆破降振效果最佳的孔间延时时间,借助ANSYS/LS-DYNA程序对台阶爆破在不同延时起爆时间条件下产生的爆破振动进行了数值模拟对比分析,并通过试验进行了验证。数值模拟和试验结果表明:在浅孔台阶爆破中,爆破降振效果最佳的孔间延时时间为5 ms;在深孔台阶爆破中,爆破降振最佳的孔间延时时间为7～10 ms。实际爆破施工中,不同的岩石条件下、不同的爆破参数时,数码雷管减振的最佳孔间延时应该在5～10 ms区间范围,应根据实际情况进行调整。研究成果解决了复杂环境下的爆破振动危害控制难题,研发的孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术,为爆破振动控制要求严格的工程设计和施工提供参考和借鉴。     

孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术

为寻求台阶爆破降振效果最佳的孔间延时时间,借助ANSYS/LS-DYNA程序对台阶爆破在不同延时起爆时间条件下产生的爆破振动进行了数值模拟对比分析,并通过试验进行了验证。数值模拟和试验结果表明:在浅孔台阶爆破中,爆破降振效果最佳的孔间延时时间为5 ms;在深孔台阶爆破中,爆破降振最佳的孔间延时时间为7～10 ms。实际爆破施工中,不同的岩石条件下、不同的爆破参数时,数码雷管减振的最佳孔间延时应该在5～10 ms区间范围,应根据实际情况进行调整。研究成果解决了复杂环境下的爆破振动危害控制难题,研发的孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术,为爆破振动控制要求严格的工程设计和施工提供参考和借鉴。     

基于ANSYS/LS-DYNA的竖井掏槽延时爆破研究

为了探究小间距地下在建构筑物爆破施工对既有地下结构的影响,以米仓山竖井及隧道工程为例,从竖井掏槽孔延时爆破的角度,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,针对既有隧道的降振效果进行了一系列的数值模拟。模拟结果表明:当多个掏槽孔同时起爆时,爆破地震波的传播易受传播介质及传播距离的影响,且爆破地震波具有明显的主振段;延时爆破可实现多个爆破波不同程度的叠加消能情况;当延时时间为2 ms,即为主振周期的一半时,既有隧道降振效果十分显著;延时时间大于主振周期时,降振效果同样明显,但主振区持时也相应拉长,可能会为隧道带来长持时的塑性破坏;此外,竖井掏槽时间的确定应结合结构的破岩效果进行考虑。     

毫秒延时爆破振动叠加作用的数值模拟研究

首先进行了单孔爆破地震波数值模拟,其波形变化规律与相关研究相吻合。在此基础上进行了两孔延时间隔为0～25ms的爆破振动波形叠加作用的数值模拟,并讨论了两种不同延时间隔理论的可行性和实用性。研究表明,即使延时间隔不足1/5倍主震周期,毫秒延时爆破的振速也低于齐发爆破的振速;当延时间隔约为1/2倍主震周期时,存在部分测点振速低于单孔爆破振速的现象,但由于爆破振动周期不规则变化,其降振的可靠性不高;当延时间隔大于地震波持续时间时,可避免前后地震波主震段叠加,从而将多孔毫秒延时爆破振速降低至单孔爆破的振速。     

复杂环境下超长路堑一次性爆破开挖技术

在张双铁路扩堑施工中,环境非常复杂,采用深孔爆破技术实现了一次爆破长达376m的路堑。通过采用逐孔延时起爆技术、优化爆破参数,很好地控制了爆破振动及爆破飞石的危害,取得了满意的爆破效果。文中介绍了孔外接力逐孔延时起爆网路,并总结了网路连接的要点,可为复杂环境下大规模石方快速爆破开挖提供参考。     

复杂环境下超长路堑一次性爆破开挖技术

在张双铁路扩堑施工中,环境非常复杂,采用深孔爆破技术实现了一次爆破长达376m的路堑。通过采用逐孔延时起爆技术、优化爆破参数,很好地控制了爆破振动及爆破飞石的危害,取得了满意的爆破效果。文中介绍了孔外接力逐孔延时起爆网路,并总结了网路连接的要点,可为复杂环境下大规模石方快速爆破开挖提供参考。     

复杂环境下火车站场地平整控制爆破

为了顺利完成火车站场地平整控制爆破,基于周边环境复杂、岩性以泥质砂砾岩为主,以及台阶高度为10～15 m的情况,采用露天深孔延时爆破技术。前期小范围试爆,优化爆破孔网参数,串联复式网路联线,爆区覆盖炮被沙袋防护,布置4个测振点进行振速监测。结果表明爆破后振速均在2 cm/s以内,结果符合预期,爆破飞石控制在安全区域,未造成周边民房损坏,未发生安全事故,达到了合理控制爆破振动、爆破块度以及飞石范围的目的,可为类似工程提供借鉴。     

延时时间对地表振动叠加效应的影响

为了得到非电雷管和电子雷管的合理延时时间进而控制地表振速,以厦门抽水蓄能电站的进场通风兼安全洞的延时爆破为背景,通过现场实测数据和理论公式分析了不同延时时间对地表振动叠加效应的影响。根据实测数据,分析了隧道掘进中毫秒延时爆破和半秒延时爆破地表振动波形的叠加效应,可知非电雷管的误差导致毫秒延时爆破中不同段的地表振动波形形成叠加;而半秒雷管虽有误差,但延时时间较大,不同段的振速波形之间相互独立。利用理论计算探讨了本工程中第1段掏槽孔和第2段掏槽孔在不同延时时间下的振动波形叠加情况,给出了叠加振速放大、叠加振速减小和无叠加产生的几种情况。依据理论和实测振速波形的叠加效应,分别提出适合本工程的毫秒延时非电雷管和电子雷管的合理延时时间,可为类似的隧道延时爆破提供借鉴。     

大断面隧道爆破减孔布设方法研究

综合介绍了国内外露天台阶爆破技术,系统阐述了近年来在台阶爆破设计、计算机辅助设计系统、GPS钻孔定位、预装药等技术方面的新进展,详述了国内外露天矿台阶控制爆破技术在爆破参数设计、钻孔、药包布设、起爆系统、爆破安全、装药机械化以及计算机应用等方面的最新成果。最后,对我国露天矿台阶爆破技术的今后发展方向提出看法。     

群孔齐发爆破岩体振动频谱特性研究

基于理论分析推导出群孔等效爆炸荷载的频域表达式,并代入黏性岩体爆破振动速度幅值谱表达式中,得到群孔齐发爆破激发的岩体振动速度幅值谱表达式.针对露天台阶深孔爆破,以正方形布置的四孔爆破作为研究对象,研究群孔齐发爆破岩体振动频率的影响因素及主频衰减机制.结果表明:群孔齐发起爆激发的振动速度幅值谱随爆心距、炮孔间距、单孔药量...     

东联2号路路堑开挖控制爆破技术

针对东联2号路路堑开挖周边环境复杂的情况,为了严格控制爆破振动与爆破飞石的危害,采用浅孔小台阶爆破与预裂爆破相结合的爆破方案。主爆孔采用不耦合装药并进行逐孔起爆,预裂孔采用导爆索连接,每5个孔之间由25 ms雷管进行小微差接力连接。主爆孔和预裂孔的接力雷管均采用高精度数码雷管进行精确延时,改善了普通导爆管雷管由于延时误差的存在出现跳段而导致爆破振动效应叠加的现象。对炮孔进行了4层胶皮网覆盖,有效地防止了飞石的产生。爆破达到了预期的效果,或可为类似的工程提供借鉴。     

立井直眼微差爆破模型试验振动测试与分析

为降低立井爆破施工的振动效应,以立井爆破中两圈直眼为原型,实施三种不同起爆延期的直眼微差爆破模型试验,并用UBOX-5016型爆破振动智能监测仪测试混凝土模型的爆破振动效应。实测爆破振动波表明,微差爆破可减少单段起爆药量、明显降低爆破振动效应;起爆延期25 ms时I段、Ⅱ段爆破振动波形彼此叠加,测点形成干扰降振效应,爆破峰值振动速度较小;起爆延期为50 ms时I段、Ⅲ段爆破振动波形彼此独立,峰值振动速度由单段起爆药量决定。竖向爆破振动波形频谱分析表明,微差爆破振动幅值明显低于齐发爆破,且波形复杂。微差爆破能显著降低爆破振动效应,主振频率较高。     

露井联采爆破振动效应的灰色关联度分析

采用灰色关联理论分析了露井联采中地上台阶爆破对地下巷道影响因素的关联程度。选取最大单响药量、炸药单耗、爆源距测点水平距离、爆源距测点垂直距离、总延时时间、段别间最小延时时间和岩体完整性系数为爆破参考因素;爆破振动峰值速度、峰值频率和振动持续时间为系统参考因素。通过对原始数据无量纲化、负相关转化处理,计算出灰色绝对关联度。进行灰色绝对关联度优势分析,得出了台阶爆破对地下巷道影响的准优因素为最大单响药量。研究结果揭示了露天台阶爆破引起的井下巷道水平方向峰值振动速度、峰值频率以及振动持续时间对于所选爆破相关因素之间的关联序。灰色关联分析的具体结果进一步反映出露井联采地上露天台阶爆破对地下巷道振动效应各主要控制因素,分别为最大单响药量、段别间最小延时时间和岩体完整性系数,在今后的露井联采台阶爆破振动效应控制方案设计中可作为主要参考因素。     

露井联采爆破振动效应的灰色关联度分析

采用灰色关联理论分析了露井联采中地上台阶爆破对地下巷道影响因素的关联程度。选取最大单响药量、炸药单耗、爆源距测点水平距离、爆源距测点垂直距离、总延时时间、段别间最小延时时间和岩体完整性系数为爆破参考因素;爆破振动峰值速度、峰值频率和振动持续时间为系统参考因素。通过对原始数据无量纲化、负相关转化处理,计算出灰色绝对关联度。进行灰色绝对关联度优势分析,得出了台阶爆破对地下巷道影响的准优因素为最大单响药量。研究结果揭示了露天台阶爆破引起的井下巷道水平方向峰值振动速度、峰值频率以及振动持续时间对于所选爆破相关因素之间的关联序。灰色关联分析的具体结果进一步反映出露井联采地上露天台阶爆破对地下巷道振动效应各主要控制因素,分别为最大单响药量、段别间最小延时时间和岩体完整性系数,在今后的露井联采台阶爆破振动效应控制方案设计中可作为主要参考因素。     

基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究

为了控制精确延时爆破时的爆破振动,基于弹性本波理论给出了合理的毫秒延时间隔时间计算公式,并结合基坑开挖工程,对现场实测信号进行分析。结果表明：孔内毫秒延时间隔为4 ms和孔间毫秒延时间隔为12 ms时的瞬时能量较小,利于爆破振动控制。短毫秒延时间隔能够实现爆破地震波能量大幅减小,并能优化爆破振动能量分布范围,趋向于高频方向发展。     

爆破地震波传播过程中的多普勒效应研究

为研究爆破施工中毫秒延时爆破作用的频谱特性,采用理论推导和数值模拟相结合的方法进行分析与计算。利用模态识别方法对炮孔间隔时间为25 ms的延时爆破振动数据进行频谱特性分析,得到爆源左、右两侧的爆破振动频率分别约为35 Hz和45 Hz的整数倍。进一步分析可得,这是由于爆破地震波在传播过程中发生多普勒效应,导致不同方向上的频率发生偏移,使得爆源两侧的爆破振动频率值存在差异。据此,实际爆破施工中可以利用多普勒效应进行爆破振动频率的调控。     

台阶爆破逐孔起爆网路的设计与应用

将导爆管雷管用于逐孔起爆网路设计中，结合雷管段别设置和延期误差，确定出25 ms（MS2）、50 ms（MS3）作为炮孔的最佳延期时间；利用正态分布概率模型进行定量分析，得到该延期时间能够提高地震波干扰降振的概率,避免多孔齐发、后排先爆现象的发生；结合Visual Basic编程语言和计算机辅助设计（CAD），开发了台阶爆破逐孔起爆网路设计系统，实现延时爆破网路设计的可视化和智能化。经实践表明:该系统设计的起爆网路，爆后岩石块度均匀，大块率低，爆破振动明显降低，无飞石、滚石侵限的发生，爆破效果良好。