瓦斯隧道掘进爆破新技术探讨

《爆破安全规程》中规定 ,瓦斯隧道掘进中起爆总延期时间不能超过 130ms。当采用常规的掏槽爆破法时 ,总延期时间不可能满足小于 130ms的要求 ,因而不能用于瓦斯隧道的掘进。通过工程试验发现 ,短毫秒间隔微差爆破法可以解决总延期时间的限制与全断面、大进尺爆破掘进的矛盾 ,这是瓦斯隧道掘进中爆破技术的一种新尝试     

隧道内部爆破振动传播规律与降振技术研究

目前隧道施工普遍应用矿山法，爆破振动对隧道内围岩、支护结构的影响及其灾害控制一直是热点问题。为研究爆破振动在隧道内部的传播规律，以某软弱围岩隧道为工程背景，分别对错距三台阶齐爆和分爆的振动信号进行现场监测。采用萨道夫斯基公式非线性回归、Fourier变换方法对测试数据进行分析和研究。结果表明：对于隧道同一断面，拱顶具有振动速度大、振动主频高、衰减速度慢的特点；三台阶间采用100 ms延时爆破时，可以实现爆破能量在时空分布上的离散，振动叠加效应明显减弱。设计单孔爆破试验，掏槽区域中间设置试验孔，试验孔与整个爆破网络的延期设置为100 ms获取单孔振动波形，基于线性叠加原理，计算不同延期时间下掏槽爆破合成振动波形来优选微差延期时间。结果表明：孔间延期时间在4～7 ms时，掏槽爆破引起的峰值振速急剧下降，干扰降振的效果明显，延时超过7 ms后，峰值振速无显著差异；掏槽孔延期时间取7 ms时减振效果最佳，将最佳延期时间应用于现场爆破，取得了良好的降振效果。     

城市复杂环境下浅埋地铁隧道掘进爆破

在城市建筑和地下管线密集区域浅埋地铁隧道矿山法掘进施工中,控制爆破所产生的地震效应对地表建筑和地下管线的危害是关键。通过施工分析和方案优化,采用0.7 m短循环进尺、3 m长度小台阶、50 ms时间间隔延期起爆的松动爆破方法和合理爆破参数体系,在保证水平距离仅3.7 m砖混房屋和隧道上方各类地下管线安全情况下加快了施工进度。通过大量仪器监测和实际观察,提出闹市区隧道爆破时地表砖混结构建筑物允许安全振速1.5 cm/s为宜。     

基于改进的线性叠加法和岩石破碎效果的最优延期时间分析

延期时间的优选对于矿山爆破振动的控制以及爆破技术经济效果的保障都至关重要。改进的线性叠加法可用于研究爆破振动质点峰值振速(PPV)与不同延期时间的关系。首先，利用傅里叶级数来表示实测单孔爆破振动波形；其次，在傅立叶级数展开式的系数和相位中加入随机变量生成指定数量的单孔爆破振动波形；再次，利用蒙特卡洛模拟计算0 ms到250 ms之间每个延期时间对应的PPV均值，得到PPV随延期时间变化曲线。实例分析结果表明：若以距离爆源531 m处的民房为保护目标，以0.45 cm/s为峰值质点振速控制标准，7 ms以上的延期时间均可选择，并且当延期时间增大，PPV呈减小趋势。结合矿山岩石破碎效果试验，大块量随米延期时间增大呈先减小后增大的抛物线变化规律，其最小值出现在米延期为7 ms/m处。若以爆破振动监测所在矿山的6 m孔距算，其岩石破碎最优延期时间约为40 ms。综合爆破振动蒙特卡洛模拟结果和矿山岩石破碎效果试验结果，得到该矿山爆破最优延期时间可选择为40 ms。     

坚硬岩石巷道爆破掘进参数优化

在坚硬岩石巷道爆破掘进中,由于岩石的碎胀系数大,补偿空间不足,无法满足爆破临空面的要求,爆破效果较差,炮眼利用率仅在50%~70%左右。为了解决坚硬岩石巷道中炮眼利用率低、循环进尺少的问题,采用双楔形垂直掏槽的掏槽方式,中空直眼装填反向装药结构的抛渣药包辅助掏槽,并根据爆破自由面的形成时间和破碎岩石的飞行时间确定了爆破各作用炮眼的合理延期时间,同时也确定了坚硬岩石巷道掘进爆破使用25ms延期电雷管的合理炮眼深度为1.6m。在普氏系数f=12~22的坚硬岩石巷道掘进中使炮眼利用率达到85%以上。     

精确延时控制爆破试验及振动信号分析

为进一步完善爆破振动强度预测模型理论、实现爆破振动危害的主动控制,结合隆芯1号数码电子雷管,开展室内精确延时控制爆破试验,采用基于小波变换的时-能密度法识别出实际段间延期时间分别为4.8ms、4.8ms、15.2ms、15.3ms,与试验设计段间延期时间相对误差小于4%。结果表明:基于小波变换的时-能密度法能有效识别微差爆破实际段间延期时间;利用信号的时域移位特性,通过时频转换,从微差爆破振动信号中成功分离出各分段振波,并按实际段间延期时间依次叠加各分段振波,从峰值振速、主振频率、能量分布等角度,定量分析得到合成波与原始波形间各细节特征误差均在工程允许范围内。结果表明基于时-能密度法的微差爆破振动信号分离法具有较高分离精度。     

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。     

复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术

为了避免和减少隧道爆破振动及噪声对复杂敏感环境城区的影响,以珠海板障山新增隧道为例,采用数值模拟和现场爆破试验的方法,对不同掏槽眼延期时间下既有隧道迎爆侧进行爆破振动监测。发现掏槽眼延期时间4 ms时,既有隧道迎爆侧爆破振速最小。同时,针对隧道进口段周边建筑物繁多、爆破噪声大、飞石迸溅的问题,进行了炮孔封堵和防飞石的试验。设计发明了一种新型炮孔堵塞装置,在装药量增大情况下,爆破噪声能够控制在允许范围内。在洞口采用联合防护门帘,减少了飞石迸溅的风险。可为复杂敏感环境城区隧道爆破振动和噪声控制提供参考。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100~200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200~250ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100²00ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200²50ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

14层框架办公楼控制爆破拆除

介绍了在4天内采用控制爆破技术拆除14层剪力墙框架结构办公楼的成功实例。由于环境十分复杂,为了确保按预定方向倾倒并充分解体,采用了“单向折叠、空中解体、微差延时”的爆破方案,导爆管雷管和电雷管相结合的微差爆破网路,以及预处理、安全防护等技术措施。     

用控制爆破技术快速开挖水电站岩石地基

凌津滩水电站岩石地基开挖面积和深度大 ,并且受洪水影响 ,开挖工期已经比计划推迟了约 5个月。为加快施工进度 ,采用了“垂直主爆孔、水平主爆孔和预裂孔、孔间微差爆破”等控制爆破技术 ,一次起爆形成设计要求的建基面。文中详细讨论了主爆孔、预裂孔的布孔和装药参数、起爆网路、减震措施 ,同时概述了控制开挖质量的措施     

上跨运行地铁的南京红山南路隧道爆破安全管理

结合上跨正在运行地铁的南京红山南路隧道群钻爆法开挖工程,对上跨运行地铁最近距离为4.19m的钻爆法开挖工程进行爆破振动安全控制.通过建立爆破监督管理制度与信息化爆破振动监测等多种手段对爆破安全进行有效的管理,确保了正在运行地铁的安全.本文所总结的爆破管理经验对其他城市隧道开挖爆破管理具有借鉴作用.     

上跨运行地铁的南京红山南路隧道爆破安全管理

结合上跨正在运行地铁的南京红山南路隧道群钻爆法开挖工程,对上跨运行地铁最近距离为4.19m的钻爆法开挖工程进行爆破振动安全控制。通过建立爆破监督管理制度与信息化爆破振动监测等多种手段对爆破安全进行有效的管理,确保了正在运行地铁的安全。本文所总结的爆破管理经验对其他城市隧道开挖爆破管理具有借鉴作用。     

爆破漏斗叠加成槽技术在管沟开挖中的应用

利用爆破漏斗叠加成槽技术开挖输气管道沟。以底宽 1 6m、深 2 4m的涩宁兰管沟爆破开挖为例 ,介绍了爆破漏斗叠加成槽的基本原理、漏斗试验、爆破参数设计、装药结构和起爆网路。此外 ,简述了爆破施工和安全检算。同时 ,对爆破开挖效果进行了描述和分析。     

地下洞室群爆破地震波传播的现场试验研究

溪洛渡水电站右岸平行开挖3条大断面近距离的导流洞,形成了多个工作面平行和交叉作业,致使爆破开挖干扰大,安全问题突出.通过对复杂地下导流洞群爆破振动现场试验,研究了导流洞群爆破地震波在开挖主洞和邻近导流洞的传播规律.研究结果显示,在爆破作业条件相同的情况下,在其中一条导流洞进行爆破开挖时,其洞内爆破质点振动速度传播规律与相邻导流洞的振动速度传播规律存在较大差别,相邻导流洞内的爆破质点振动速度传播具有放大效应,且随爆破开挖方式、临空面和周围夹制作用的不同,其衰减规律和放大效应也有差异.在相同条件下,临空面少、围岩夹制作用大的部位进行爆破在近区产生的质点振动速度比临空面多、夹制作用小的部位产生的质点振动速度大,衰减也较快.这为复杂地下洞室群爆破施工的围岩稳定性和施工、支护的设计和安全性提供指导.     

竖井爆破最佳延时时间的减振控制研究

为了深入研究在竖井爆破扩挖施工中不同延时时间对爆破效果的影响,总结分析现有相关研究后,综合考虑研究需要,相对全面地将延时时间设定为0、2、5、10、20、25、35 ms,通过控制变量法只考虑不同延时时间对于研究主体的影响规律.利用动力有限元分析软件LS-DYNA建立通风竖井延时爆破扩挖数值模拟模型,计算得出不同延时时...     

竖井爆破最佳延时时间的减振控制研究

为了深入研究在竖井爆破扩挖施工中不同延时时间对爆破效果的影响,总结分析现有相关研究后,综合考虑研究需要,相对全面地将延时时间设定为0、2、5、10、20、25、35 ms,通过控制变量法只考虑不同延时时间对于研究主体的影响规律。利用动力有限元分析软件LS-DYNA建立通风竖井延时爆破扩挖数值模拟模型,计算得出不同延时时间以及不同间隔距离对应的振速时程曲线、峰值振速以及结构失效情况,通过对计算结果的综合分析,从多个角度确定了针对所模拟的工况最佳的延时时间为25 ms,且得出了延时爆破不同延时时间对减振效果的一些实用性规律,对于类似工程延时爆破技术设计及参数优化具有一定的借鉴意义。     

大断面黄土隧道近距离爆破控制效果分析

为防止超大断面黄土隧道开挖爆破对既有隧道中人、车通行安全的影响,提出合理的爆破施工参数及控制技术。新建二庄科隧道工程,其最大开挖断面达到136.08 m²,存在断面大、周边环境复杂、对爆破施工技术要求高等技术难点。综合考虑现场条件及工程经验,对双侧壁导坑法光面爆破施工技术进行详细设计,通过以大化小、优化施工工序、细化爆破施工参数、加固既有隧道衬砌结构等方法,有效地避免了爆破振动对既有隧道的影响,既有隧道迎爆侧振速峰值仅为4.20 cm/s,远小于规范允许值,且爆破效果也满足光面爆破质量控制要求,从而确保了大断面隧道施工安全及既有隧道的通行安全。因此,该隧道爆破控制技术及参数可为类似大断面隧道爆破施工控制提供参考。