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。     

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。     

高精度数码雷管在爆破施工降振中的应用

为了降低爆破振动强度、控制爆破振动危害,首先在该施工场地进行单段爆破振动试验,利用Matlab软件编制程序对单段爆破振动信号每隔单位毫秒进行微差叠加,并以降振率为指标获取降振的最佳微差时间,然后采用控制软件编制程序设置数码雷管的延期时间进行爆破施工。对普通导爆管雷管和数码雷管在爆破施工的实测振动数据进行对比分析,结果表明采用高精度的数码雷管可降低爆破振动强度、提高爆破振动频率,在爆破施工中值得推广。     

电子雷管在紫金山金铜矿的应用

采用电子雷管与导爆管雷管在紫金山金铜矿进行工程爆破实验,通过对比分析大块率、铲装效率和根底数量等数据,证明了在露天开采中应用电子雷管可以降低大块率、提高铲装效率、改善爆破效果;通过监测电子雷管爆破振动,分析了延期时间对爆破振动的影响,发现延期时间不仅影响爆破振动峰值速度,而且决定爆破振动频率的大小和频率分布规律,并给出了实验条件下的较优爆破参数为孔间延期20 ms,排间延期73 ms。     

爆破振动法测导爆管雷管延期时间

通过观察导爆管雷管延期时间的测定过程和研究测定控制原理,提出了与传统测定方法不同的爆破振动测定方法.经过几十发导爆管雷管延期时间的爆破振动测定和传统声光控制测定的对比,得出导爆管雷管延期时间爆破振动测定方法切实可行的结论.     

多级延期爆破用的雷管组合件

城多级延期爆破施工法中，将多级延期爆破用的雷管组合件分放在数个爆破段上，错开起爆时间，分段爆破，这样，就可显著的改善和提高延期电雷管的管理和作业效率。     

大倾角层状岩体微差爆破盲炮研究

在一些节理面较明显的大倾角顺层岩体上爆破施工过程中,往往由于施爆网路微差时间设计不合理而导致产生一些盲炮。结合某工程实际地质情况下的爆破工况和爆破效果,计算分析了部分爆破网路中第一个炮孔起爆产生的振动导致层状岩体在软弱结构面产生一个炮孔直径的位移时间小于爆破网路地表总延期时间,致使地表网路还未完全传爆完毕岩体就已发生移动,岩体滑移导致炮孔错位将孔内未传爆导爆管切断而产生的盲炮现象。针对此种情况产生的盲炮,通过计算滑移体滑动一个炮孔的时间,确定了合理的爆破网路总延期时间,消除了盲炮现象,对同类工程具有一定的参考价值。     

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。     

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。     

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。     

地铁隧道精确控制爆破延期时间优选及应用

探讨了地铁隧道精确控制爆破中电子雷管在振动控制和岩石破碎效果改善方面的作用机理,并提出了多因素相关的孔间延期时间优选计算方法。计算结果表明:孔间延期时间过短不利于爆破振动控制,引起的地面振动强度较大。采用高精度电子雷管进行精确控制爆破时,延期时间应不小于新自由面形成所需要的时间。根据计算结果,得出掏槽孔和辅助孔孔延期时间可设置为3~5 ms。工程应用表明,理论计算的孔间延期时间合理、可靠;延期时间优选的方案可有效降低爆破振动峰值,有利于建筑结构的安全;振动信号内各频带能量比例分布更均匀,减小了能量在低频带的集中程度,岩石的破碎效果改善显著;计算方法的可行性得到验证。     

电子雷管在山体松动爆破工程中的应用

介绍了隆芯1号电子雷管在四川广元大中坝山体松动工程爆破中的应用情况。通过工程实践选择了合理延期时间,同时达到了降低爆破振动和增加爆破方量的效果。在爆破试验过程中通过爆破振动监测,最终将爆破振动最大值控制在0.41～0.65 cm/s,仅为采用导爆管爆破的30%;单次开挖方量提高了4倍。降振效果明显并有效地加快了施工进度,为工程带来了显著的经济与社会效益。     

《工程爆破》系列期刊(合订本)销售通知

介绍了隆芯1号电子雷管在四川广元大中坝山体松动工程爆破中的应用情况。通过工程实践选择了合理延期时间,同时达到了降低爆破振动和增加爆破方量的效果。在爆破试验过程中通过爆破振动监测,最终将爆破振动最大值控制在0.41～0.65 cm/s,仅为采用导爆管爆破的30%;单次开挖方量提高了4倍。降振效果明显并有效地加快了施工进度,为工程带来了显著的经济与社会效益。     

正交试验法在深孔爆破振动优化中的应用

为了对广西某电站水利枢纽改、扩建爆破施工效果进行优化,控制及减弱爆破振动有害效应对周边民房及运行电站的影响。通过正交试验法对最大单段药量、排间延时时间、炮孔密集系数和起爆药包位置4个因素进行研究,以爆破振动峰值速度大小作为评判指标,利用现场试验结果作极差分析和显著性方差分析。结果表明:最大单段药量对试验结果影响最大,其次是排间延时时间,接着为起爆药包位置,影响最小的是炮孔密集系数。试验最终确定了降振效率最优的爆破参数,使爆破振动峰值速度相比于试验前降低了25.87%。     

正交试验法在深孔爆破振动优化中的应用

为了对广西某电站水利枢纽改、扩建爆破施工效果进行优化,控制及减弱爆破振动有害效应对周边民房及运行电站的影响。通过正交试验法对最大单段药量、排间延时时间、炮孔密集系数和起爆药包位置4个因素进行研究,以爆破振动峰值速度大小作为评判指标,利用现场试验结果作极差分析和显著性方差分析。结果表明:最大单段药量对试验结果影响最大,其次是排间延时时间,接着为起爆药包位置,影响最小的是炮孔密集系数。试验最终确定了降振效率最优的爆破参数,使爆破振动峰值速度相比于试验前降低了25.87%。     

城区隧道电子雷管起爆错相减震机理分析

降低爆破振动是城市隧道爆破的关键技术问题,采用时-频分析方法对隧道爆破振动的一般特征进行了分析,结果表明：爆破地震波是多列爆炸波叠加的结果,采用毫秒延期电雷管起爆时,由于雷管段数的限制,起爆网络经常被分成几个时段,对爆炸波的叠加方式缺乏控制,往往出现若干个振速峰值。通过工程试验,研究了采用电子雷管起爆时的减震效果,结果显示采用电子雷管起爆时,如果技术措施合理,能使爆破振动速度峰值显著降低。根据电子雷管起爆延时精度高的特点,并借鉴干扰减震的思想,提出并讨论了错相减震机理。实际城市隧道爆破工程应用反映了错相减震爆破设计达到了理想的减震效果。     

应用电子雷管进行干扰降振爆破试验研究

利用单孔爆破振动监测试验,在分析单孔爆破振动波特性的基础上,根据单孔爆破获得峰值衰减、振动周期、传播速度等参数,提出了应用电子雷管精确设计起爆时差实现干扰降振。通过实例验证,按单孔爆破振动波的半周期设计各药包起爆时差,至少产生群孔爆破振动峰值小于单独炮孔的爆破振动峰值,具有一定的干扰减振效应。最终提出将炮孔均分为上下两段装药,并设计为半周期时差起爆,可实现各炮孔的自身干扰降振,减振效果更加理想。     

某露天矿含水炮孔爆破危害效应控制试验研究

露天矿含水炮孔的爆破质量和效果影响着露天矿的安全高效开采。为改善水孔爆破效果,采取改变布孔方式、炮孔排水护孔、水间隔装药等控制变量进行了现场对比爆破工程试验,利用高速摄影系统和爆破振动测试系统测得现场试验爆破视频和振动峰值。试验结果表明:改变布孔方式、排水护孔、水间隔装药后均能有效控制爆破危害效应,对相似工程有借鉴意义。     

电子延期雷管光面爆破试验

我们使用电子雷管（ＥＤＳ）与长延时的烟火剂雷管（ＰＤＳ）相互比较，来研究高延时精度的雷管对过限爆破、余岩破坏和表面平整度的影响。试验是在一座深矿井中进行的。试验点周围都是硬花网闪岩，其中地震波的传播速度约６．０千米／秒，单轴抗压强度，单轴抗拉强度和杨氏模量分别是３００ＭＰ，ａ，１２ＭＰａ和７３ＧＰａ。设计的爆破试验是挖掘一横断面为８ｍ＾２的试验巷道，每次爆破用一个掏槽大炮孔，周边炮孔间距０．４ｍ，     

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。