期刊,爆破 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

爆破

主　　编：梁开水

出版周期：季刊

国际刊号：1001-487X

电子邮箱：chinablasting@sina.com

电　　话：027-87654177

邮政编码：430070

地　　址：武汉市理工大学马房山校区西院

爆破/Journal BlastingCSCD北大核心CSTPCD

正式出版

收录年代

宽孔距爆破模型试验及近场动力学计算研究

吴亮张澳周俊汝陈明...

1-7页

查看更多>>摘要：针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破岩中裂纹扩展过程、介质位移响应规律进行了研究.结果表明:临空面一侧的径向裂纹受到临空面反射拉伸应力波的作用,表现出向临空面拐角分叉的特征,并逐渐向临空面扩展,最后形成主裂纹组成漏斗形状.在最小抵抗线固定不变条件下,随着炮孔密集系数的增加,应力降低区逐渐增大,同排炮孔间的径向贯通裂隙消失,过大的炮孔密集系数也进一步造成前后排孔间贯通裂纹消失,最后导致单孔爆破的情况发生.位移计算结果进一步证实了上述规律,并且当炮孔密集系数较小时,前排炮孔留下的岩埂刚好被后排炮孔爆破破碎,随着炮孔密集系数的增大,后排孔爆破对前排炮孔所留下的岩埂破碎作用效果逐渐降低.建议实际工程中根据岩体力学性质、地质条件以及爆破目的适当调整密集系数来降低炸药单耗与大块率.

关键词：

近场动力学宽孔距爆破裂纹扩展密集系数

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岩体临空面块体振动响应规律研究

沙剑鸣郭运华翟浪宝罗忆...

8-13页

查看更多>>摘要：结构面是控制岩体工程局部稳定的关键因素之一,查明结构面赋存及组合状态是岩体稳定性分析的前提条件,目前常采用地质调察的方法,由于勘察手段的局限性,存在遗漏时常需要补充勘察,成本耗费高.通过开展室内试验,对结构面模型的表面振动响应规律进行了研究,研究表明:对于单结构面模型,结构面前方的质点振幅存在增幅效应,对于由两条结构面切割的块体模型,仅在远离动力输入侧的结构面前方存在振幅放大效应.在试验成果的基础上开展了数值模拟分析,分别对不同结构面倾角的岩体模型进行计算,结果表明:相对于萨道夫斯基经验公式得到的振动衰减规律,当结构面与爆源方向地面夹角θ值小于90°时,结构面前方的振动波入射区域质点振幅存在明显放大效应,结构面后方质点振动幅值则显著衰减.随着结构面与边界面夹角θ的减小,结构面前质点峰值振速增幅率逐渐增大,并在θ=20.时波幅放大2.8倍.通过合理布置爆破振动监测测点,这一规律为爆破工程中识别结构面及块体提供判据.

关键词：

节理岩体岩石块体临空面振动响应衰减特性

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科技论文网络首发小知识

13页

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基于CEEMDAN-INHT的地下洞室爆破振动时频分析应用研究

孙苗吴立杨钧凯

14-20页

查看更多>>摘要：爆破地震波信号采集会因监测环境、测试系统等因素导致实测信号中混有噪声,噪声的存在将导致信号希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析结果失真.原因有二:其一是经验模态分解(Ensemble Empirical Mode,EMD)处理含噪爆破地震波信号会得到具有模态混淆现象的固有模态函数(In-trinsic mode function,IMF)分量;其二是Hilbert变换受Bedrosian定理的约束在处理模态混淆分量时会产生负值瞬时频率,从而造成巨大的分析误差.为获得真实的爆破振动属性需对HHT进行改进,在EMD中添加自适应噪声信号得到自适应补充集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with A-daptive Noise,CEEMDAN)算法;再对CEEMDAN得到的IMF进行归一化Hilbert变换,得到改进归一化Hil-bert 变换(Improved Normalized Hilbert Transform,INHT).通过上述两步可建立 CEEMDAN-INHT 时频分析算法,为验证该算法可有效提高含噪爆破地震波振动信号时频分析精度,进行HHT和CEEMDAN-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究.最后将CEEMDAN-INHT用于某地下洞室爆破地震波信号时频分析中,发现该算法能有效克服EMD固有的模态混淆现象,同时得到反映真实爆破振动属性的时-频-能特征参数,对从频率-能量的角度进行洞室爆破开挖共振分析,实现爆破地震波危害控制具有一定的现实意义.

关键词：

爆破地震波信号经验模态分解Hilbert变换固有模态函数

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含双垂直缺陷岩体爆生裂纹扩展行为试验研究

刘钊张树辉臧小静

21-26,66页

查看更多>>摘要：为探究在爆炸载荷作用下含两条垂直预制缺陷岩体的爆生裂纹扩展行为,采用数字激光焦散线方法开展了一系列双垂直裂隙模型爆破实验,展现了爆生裂纹演化过程,揭示了单孔装药量对含缺陷岩体裂纹扩展行为(裂纹扩展长度、应力强度因子、扩展速度和起裂时间等)的影响规律.研究结果表明:随着单孔装药量增加,双垂直裂隙端部的裂纹扩展长度、裂纹扩展速度、裂纹起裂韧度和应力强度因子均呈增加趋势.对于裂纹Ju,单孔的药量对裂纹扩展速度影响较小,并且裂纹扩展极限速度约为横波速度的0.38倍;对于迎爆端裂纹Dl和背爆端裂纹Dr,随着单孔药量的增加,裂纹Dl和Dr的起裂时间减小,但裂纹D,和裂纹Dr的峰值应力强度因子增大.相比于裂纹Dl,裂纹D,的应力强度因子和扩展长度增加显著.当爆炸应力波作用于缺陷B两端部的能量足以使两侧裂纹扩展时,裂纹Dl比裂纹Dr先起裂.单孔药量的增加能够增大裂纹D,的扩展速度,但是对裂纹Dl扩展速度影响较小.研究结果可为含缺陷岩体在爆破荷载作用下的断裂行为提供实验参考,有助于含缺陷岩体爆破安全设计工作.

关键词：

焦散线缺陷岩体爆破装药量裂纹扩展

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爆堆自适应分层的块度空间分布测量方法研究

徐振洋郇宝乾李萍丰王雪松...

27-36,50页

查看更多>>摘要：爆堆块度分布特征是评价爆破效果的重要指标,针对目前爆堆块度直接与间接法测量方法的不足,提出了一种爆堆自适应分层的块度空间分布测量方法,该方法使用GA-LSSVM模型来预测Weilbull函数的形状参数α、β,并设置多个预测点,生成三维爆堆形态预测曲线.同时对Kuz-Ram块度预测模型参数进行转换和融合,建立了爆堆分层距离预测模型,并将其导入Weilbull-GA-LSSVM爆堆形态预测模型,实现爆堆自动分层.通过现场应用,不断优化分层设计,探究爆堆最佳分层位置,达到爆堆自适应分层的效果.以广东省大排矿山为工程依托开展现场试验,结果表明:(1)Weibull-GA-LSSVM模型能够准确预测爆堆形态,其中爆堆最大前移距离预测结果的平均相对误差仅为5.6％,松散系数预测结果的相对误差多数在9％左右,表现出良好的稳定性.(2)爆堆自动分层模型能够在爆前合理地输出分层距离以及分层层数,保证了爆后现场爆堆的铲装效率.(3)推导出爆堆最佳分层位置距离公式,实现了爆堆自适应分层,爆堆块度分布测量精度明显提高,更接近于爆堆整体块度分布.

关键词：

爆堆自适应分层块度分布分层距离爆破效果

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预留核心土法爆破开挖下隧道初期支护动力响应特性

徐昊何如李栋伟季安...

37-43,105页

查看更多>>摘要：初期支护是隧道施工阶段的主要承力结构,爆破施工动力扰动下初期支护的响应规律及安全控制对确保隧道安全快速施工有着重要意义.为研究预留核心土法爆破开挖影响下软岩隧道初期支护的动力响应特征及其安全控制,以林场隧道爆破施工为工程背景,依据隧道初期支护现场爆破振动监测结果,利用ANSYS/LSDYNA建立三维有限元数值计算模型,结合预留核心土法爆破作业特点,研究了两个不同距离爆源同时作用下隧道初期支护的应力分布特征,利用萨道夫斯基经验公式获得了预留核心土法爆破振动传播衰减规律,提出了以应力为控制标准的两侧下台阶同时起爆条件下隧道初期支护的爆破振动速度安全判据.结果表明:不同于全断面法和台阶法爆破,预留核心土法两侧下台阶同时起爆时,最大振动速度出现于隧道初期支护拱脚处,而非隧道底板或拱顶;仰拱未回填区域的存在显著影响爆破应力波传播路径,相较于右侧拱脚,隧道初期支护左侧拱脚处的振动速度更大,且随距离增加而衰减的更明显;初期支护结构稳定性受拉应力控制,最大拉应力及剪应力出现于隧道左侧拱脚处,最大拉应力为7.544 MPa,最大的剪应力为2.78 MPa,均超过规范允许值;根据建立的应力-振速线性关系,提出基于极限强度的隧道初期支护爆破振动安全判据;在林场隧道爆破条件下初期支护的爆破振速安全阈值为10 cm/s.研究成果为隧道爆破施工设计以及安全控制提供理论研究基础.

关键词：

爆破振动初期支护质点峰值振速动力响应安全判据

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基于根底控制的深孔台阶爆破超深优选方法

王洪刚贾永胜余浩天罗鹏...

44-50页

查看更多>>摘要：在露天台阶爆破中,根底是衡量爆破效果的一个重要指标,其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响.为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响,基于岩石损伤力学等基本理论,通过对工程中岩体损伤变量与波速间关系的统计分析,定义岩体发生损伤的临界损伤变量阈值Dd为0.2,临界破碎状态岩体的损伤阈值D,为0.8.在综合考虑拉压损伤效应的岩石动力学损伤模型的基础上,利用LS-DYNA动力有限元软件,模拟不同钻孔超深条件下的台阶爆破损伤范围;基于岩体临界破碎状态的损伤变量阈值,绘制爆后台阶面的起伏分布图像,并利用图像进行量化分析,通过比较确定最优的钻孔超深,保证上台阶岩体充分破坏的同时,不影响下台阶面的施工.最后,结合鄂州机场土石方深孔台阶爆破的实际情况,验证了钻孔超深对爆破根底的影响机制,总结得到一种确定深孔台阶爆破最佳超深取值的优选方法,通过优化超深取值改善爆后新台阶面的平整度.

关键词：

台阶爆破钻孔超深爆破根底临界损伤阈值数值模拟

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基于CWM和CM的长滩露天矿深孔台阶爆破岩体可爆性评价

史涵虚周传波张升马义全...

51-59,119页

查看更多>>摘要：在深孔台阶爆破中,对不同地质条件下的岩体按其可爆性进行分级,是进行爆破参数优选优化,确定合理爆破参数的前提,对提高矿区生产爆破效率,改善爆破效果、降低爆破成本具有重要意义.结合长滩露天煤矿爆破开挖实际,通过现场单孔爆破漏斗试验、岩体声波测试、室内岩石力学试验,获取了岩体体可爆性分级相关指标.基于组合赋权(CWM)和云模型(CM)的可爆性分级方法,对长滩露天煤矿剥离岩体的可爆性进行了分级评价.结果表明长滩露天矿正在剥离爆破的4个平台岩体可爆性为:1130平盘主要分布灰绿色粗砂岩,可爆性为Ⅲ级(中等);1115平盘主要岩性为黄绿色中砂岩,可爆性为Ⅱ级(较难爆);1100平盘是紫红色砂质泥岩,可爆性为Ⅰ级(难爆);1145平盘主要以紫红色泥岩为主,可爆性为Ⅲ级(中等).

关键词：

爆破漏斗试验组合赋权云模型可爆性分级

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中凯矿业大直径深孔爆破落矿装药结构优化研究

赵兴东宋景仪田斌范晓苏...

60-66页

查看更多>>摘要：装药结构对厚大矿体大直径深孔爆破落矿效果具有重要影响.中凯矿业帮中矿区现行装药结构(空气间隔长度比例24.2％)存在爆破后冲破坏作用严重的问题,造成后一排炮孔堵塞、坍塌甚至报废,严重影响生产效率;而盲目增大空气间隔长度比例则存在爆破大块率增加的风险.以矿山实际的炸药和岩石参数为基础,采用数值模拟软件LSDYNA开展大直径深孔爆破落矿装药结构优化研究.选择常用空气间隔器作为间隔材料,以空气间隔长度比例为研究对象设计了 12种装药结构方案进行数值模拟,得到了装药结构与爆破后冲作用、大块率、自由面质点振动峰值速度以及峰值有效应力等评价指标之间的关系.结果表明:自由面质点振动峰值速度以及峰值有效应力随空气间隔长度比例增加逐渐下降;当空气间隔长度比例小于等于30.5％时后冲作用明显,后排炮孔可能出现塌孔现象,当空气间隔长度比例大于等于45.3％时,存在大块率增加的风险,最优装药结构的空气间隔长度比例为44.2％.现场深孔爆破落矿试验表明,优化的装药结构爆破后大块率为7.1％且爆破后冲作用得到有效控制.

关键词：

大直径深孔爆破落矿装药结构数值模拟大块率

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