空孔对爆破地震波减震作用的数值模拟分析

南京红山南路新开挖隧道群上跨既有地铁1号线,最短垂直距离仅为4.16m.在爆破施工过程中,为确保运行地铁的安全,采用了在隧道开挖层和地铁隧道中间打空孔的减震技术.结合红山南路隧道开挖实际工程,利用AUTODYN软件对工程中有减震空孔情况下的爆破进行数值模拟计算,分析了减震空孔排数、空孔与爆源距离等空孔布置参数对爆破地震波的衰减影响.对空孔的布置参数进行优化,提出了在距离爆源1 m处打2排交错空孔的减震方案,实际工程中震动速率减小率达49.8％,减震效果明显.     

减振孔对寺庙减振效果的应用与研究

为简化缅甸莱比塘铜矿寺庙附近控制爆破区域施工流程,减少控制爆破区域面积,扩大爆破开采规模,提出在寺庙与爆源之间安排减振孔隔振的方法。在含水土层减振孔施工过程中,提出管内注水、管外填砂、最后抽水成空管的施工方法。施工后对减振孔两侧以及寺庙附近进行爆破振动监测并分析研究。结果表明减振孔对爆破振动峰值减弱作用明显;对减振孔后侧点的爆破振动信号进行非线性回归分析,与无减振孔的爆破振动衰减公式对比分析,随着爆源与寺庙的距离增加,减振孔对爆破振动信号的减振作用逐渐减小;根据重新拟合的公式对控制爆破区域重新划分,提高了爆破开采效率。     

填塞与不填塞炮孔对爆破漏斗形成的研究

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复杂环境中深孔爆破减振措施试验研究

某一路堑开挖爆破周围环境复杂,为了降低爆破振动影响,采用了:减小孔网参数和单孔药量、孔内分层装药并延时起爆、孔内延时与孔外延时结合、孔底装填吸能材料和布置减振空孔等措施.经工程实践及爆振实测,采用的减振措施效果明显.     

紧邻地下结构拆除爆破工程的缓冲减振措施

铁四院前大楼爆破工程紧邻浅埋地下室结构,大楼倒塌触地冲击振动对邻近地下室可能造成严重影响。为保护地下结构的安全性,采用有限元数值模拟方法ANSYS/LS-DYNA,分析了楼房倒塌时2.0、2.5、3.0 m高沙堤和3.0 m高沙堤+1.5 m深减振沟4种方案的减振效果,同时考虑施工难度和经济性,最终确定了3.0 m高梯形截面沙堤的减振方案。爆破结果表明,采用多排小间距高沙堤可有效降低楼房倒塌冲击荷载和振动,保障了邻近地下室的安全。     

岩体结构面对台阶爆破效果影响研究

岩体作为一种不连续的、各向异性的非均质结构体,随机分布有节理、裂隙和断层等结构面,各类结构面的存在对爆破效果具有重要的影响。为探究岩体结构面对台阶爆破效果的影响,以别斯库都克露天煤矿为研究对象,分别采用LS-Dyna数值模拟与现场实验研究结构面角度和位置对台阶爆破效果的影响。数值模拟结果表明：当结构面倾角小于30°时,应力峰值受结构面倾角影响程度较低;当结构面夹角大于30°时,爆炸应力波的初始峰值随夹角的增大而增大。在台阶不同位置存在软弱夹层时,台阶爆破泄能结果差异较大。当软弱夹层位于台阶上部区域,爆破效果较好。当软弱夹层位于台阶中部和下部区域时,台阶爆破泄能较为明显,导致爆破效果较差,需要制定专门的爆破方案进行处置。现场实践表明：随结构面倾角的增加,爆破后爆堆的大块率呈减小趋势。针对现场存在的软弱夹层位于中下部情况,通过采用加大炮孔超深0.5 m,并在软弱夹层下部岩体增加3～5 m深斜孔的方法,能有效降低大块率,改善爆破效果,提高铲装效率。     

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。     

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...     

缓冲孔对爆破振动信号幅频特性影响研究

为探索缓冲孔对爆破振动信号的峰值质点振动速度、主振频率和各频带能量分布等的影响,依托贵州某露天矿临近边坡爆破振动试验,获得了现场主爆破和缓冲爆破的振动信号。分别采用小波包分析和数值模拟方法对采用主爆破和缓冲爆破的振动信号进行分析。结果表明,临近边坡缓冲爆破具有明显的减震效应。相同测点条件下,水平切向振动信号的减振率最大,减振效果最好。且随着测点距爆源的距离越近,其减振效果越好。爆破振动信号的能量主要集中于60 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。设置缓冲孔进行临近边坡爆破时,其振动信号的能量更向高频的主振频带集中,有利于避开边坡的自振频率。     

减振沟对爆破振动加速度峰值减振效应的试验研究

通过对减振沟开挖前后两个阶段爆破振动加速度峰值的监测,采用回归分析的方法,得到两种情况下的萨道夫斯基经验公式。通过对比分析的方法,得到减振沟对振动加速度峰值的减振规律。结果表明,合理的开挖减振沟可有效地降低爆破振动加速度峰值。     

减震沟对爆破地震波能量特性影响试验研究

在减震沟两侧相邻区域内布设五个测点,对爆破震动试验展开监测。采用小波包能量谱分析法对采集的爆破振动信号进行分析,得到地震波经过减震沟的能量变化情况及各个测点的能量分布。试验与分析结果表明,减震沟对爆破地震波能量具有有效的衰减作用,但在沟后一定距离上存在能量放大现象;减震沟对初始能量主要分布在中高频的信号具有降频作用,对初始能量主要分布在低频的信号具有升频作用。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应

为探索爆破地震波穿越不同充填介质结构面的振动速度、频率和能量分布的衰减规律,采用混凝土边坡相似模型进行爆破振动试验。通过分析爆破地震波的峰值振动速度、边际能量谱和各频带能量百分比,获得了爆破地震波穿越无结构面与结构面充填泥、细沙、水和空气的衰减规律。结果表明:当充填介质波阻抗越小,地震波的峰值能量和峰值振动速度衰减越快,频率上表现出高频滤波作用越强,在频带间能量分布变窄,主频带有往低频带0~20 Hz聚集的趋势;值得注意的是,当水作为充填介质时,不仅水的波阻抗会影响地震波的衰减,而且水的微压缩连续性也会使峰值能量和峰值振动速度衰减更慢,能量在频带间分布更广,水的流动性则会造成爆破地震波的主频带在各传播方向上分布不一。在相同充填介质条件下,随着结构面倾角增大,峰值振动速度在各传播方向上均减小。     

爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应

为探索爆破地震波穿越不同充填介质结构面的振动速度、频率和能量分布的衰减规律,采用混凝土边坡相似模型进行爆破振动试验。通过分析爆破地震波的峰值振动速度、边际能量谱和各频带能量百分比,获得了爆破地震波穿越无结构面与结构面充填泥、细沙、水和空气的衰减规律。结果表明:当充填介质波阻抗越小,地震波的峰值能量和峰值振动速度衰减越快,频率上表现出高频滤波作用越强,在频带间能量分布变窄,主频带有往低频带0～20 Hz聚集的趋势;值得注意的是,当水作为充填介质时,不仅水的波阻抗会影响地震波的衰减,而且水的微压缩连续性也会使峰值能量和峰值振动速度衰减更慢,能量在频带间分布更广,水的流动性则会造成爆破地震波的主频带在各传播方向上分布不一。在相同充填介质条件下,随着结构面倾角增大,峰值振动速度在各传播方向上均减小。     

市内复杂环境下大药量爆破降振及振动监测分析的研究

在周边高楼林立,人员密集,车流量大的环境下进行地基与地下车库大爆破开挖,对周边建筑进行爆破振动实时监控,并对所监测的振动数据进行分析。发现：爆区周边各测点峰值较小（小于1cm/s）,不会对周边结构造成危害;同等水平高度下,东西方向（纵向）测点各相关量（爆破振动峰值、持时、主频和信号能量）均高于南北方向（横向）测点各相关量;纵向测点频谱能量分布比横向测点频谱能量分布更为集中,各测点竖直向振动信号能量主要集中在3.90625-62.5Hz范围内。爆破振动在高楼楼层之间传播时,随着楼层高度的增加,竖直向爆破振动峰值和信号响应能量增大,信号频谱能量分布更加集中,顶层振动峰值约为底层振动峰值的2倍,顶层信号响应能量约为底层信号响应能量的3倍     

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。     

昊达露天煤矿台阶爆破振动影响因素及减振实验

为了探索复杂环境下大规模深孔台阶爆破振动的传播规律,以内蒙古昊达煤矿尾流土石方工程的爆破振动测试结果为例,利用灰色关联分析方法选取质点振动速度作为爆破振动灰色关联分析的因变量,选取孔深、单孔装药量、最大一段药量、爆心距以及爆破方向作为自变量确定了各影响因素的顺序,并进行了现场减振实验研究。研究结果表明,影响爆破振动各因素中的重要程度为:最大一段药量>单孔药量>爆心距>爆破方向>孔深;采取逐孔起爆、孔内分段爆破技术严格控制单段最大起爆药量,利用开挖减振沟、预裂缝以及调整爆破起爆方向等措施达到综合减振的效果。     

昊达露天煤矿台阶爆破振动影响因素及减振实验

为了探索复杂环境下大规模深孔台阶爆破振动的传播规律,以内蒙古昊达煤矿尾流土石方工程的爆破振动测试结果为例,利用灰色关联分析方法选取质点振动速度作为爆破振动灰色关联分析的因变量,选取孔深、单孔装药量、最大一段药量、爆心距以及爆破方向作为自变量确定了各影响因素的顺序,并进行了现场减振实验研究。研究结果表明,影响爆破振动各因素中的重要程度为:最大一段药量单孔药量爆心距爆破方向孔深;采取逐孔起爆、孔内分段爆破技术严格控制单段最大起爆药量,利用开挖减振沟、预裂缝以及调整爆破起爆方向等措施达到综合减振的效果。