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爆破
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梁开水

季刊

1001-487X

chinablasting@sina.com

027-87654177

430070

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
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    基于EP-CEEMDAN算法的非平稳振动信号时频分析

    孙苗屈玲袁立平吴静...
    150-155,166页
    查看更多>>摘要：针对经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)固有的模态混淆及集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)能在一定程度上抑制模态混淆但由于添加的白噪声无法完全中和,原始信号的完备性无法保证.同时二者均无法免除端点效应的干扰,模态混淆和端点效应导致EMD和EEMD希尔伯特变换得到的时频分析结果失真.提出添加端点处理程序的自适应补充集合经验模态分解算法(Endpoint Processing-Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,EP-CEEMDAN),实施仿真实验对比EMD、EEMD、EP-CEEMDAN对仿真含噪非平稳振动信号的分解结果,并通过多尺度排列熵检测和边际谱分析验证EP-CEEMDAN对端点效应和模态混淆均具有良好的控制效果,从而证明相比EMD和EEMD,EP-CEEMDAN是一种更优良的自适应算法.最后将EP-CEEMDAN应用于实测非平稳振动信号处理中,发现其通过对端点处理后的振动信号在分解的每一阶段添加自适应白噪声,再通过计算唯一的余项信号获得各个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF).EP-CEEMDAN算法得到的IMF端点发散和模态混淆都得到了有效抑制,经希尔伯特变换得到的时频谱在时域和频域均具有较高的分辨率.该结果可用于非平稳振动信号振动特征识别,对进一步分析工程振动危害提供依据.

    经验模态分解自适应补充集合经验模态分解模态混淆端点效应希尔伯特变换

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    引水隧洞下穿密集建筑群的爆破振动损伤特征与影响评价

    饶宇谢志国陆进彬赵根...
    156-166页
    查看更多>>摘要：振动是爆破作业所产生的首要有害效应,科学地对爆破影响进行评价是工程建设需要解决的重要难点.以滇中引水工程下穿建筑群的隧洞爆破开挖为工程依托,首先采用数值模拟和现场调查方法获得了建筑物受不同致损因素影响的损伤特征,爆破振动会导致建筑物窗户、门洞四角形成"X"形态裂缝,单侧不均匀沉降会导致建筑物出现沿窗户、门洞对角的45°斜裂缝.进而对不同爆源距的建筑物振动数据进行时频分析,结果表明:建筑物基础部位受迫振动占据主导作用,爆破荷载结束后自由振动轻微并迅速衰减.随着水平距离的增加,FFT(快速傅里叶变换)主频和爆破振动能量均有下降趋势,但FFT主频随距离变化不如能量敏感,并且各频段能量对距离的敏感程度亦不相同.总体上各频段能量呈现出近区衰减快、远区衰减慢的特征;随爆源距增大,高频部分的爆破能量向中低频转移,存在"低通高滤"效应,从而导致各频带能量衰减出现差异化的特征.最后通过调查发现:人体对爆破振动的感受与建筑物安全标准存在显著的差异,据此提出了基于结构损伤和人居环境影响的综合评价方法.

    爆破振动损伤机理时频特征影响评价

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    淤泥-岩石地层爆破邻近燃气管道振动特征

    尹涛吉凌郭子如周传波...
    167-173,180页
    查看更多>>摘要：盾构机穿越淤泥-岩石地层时,刀盘受力不均容易导致地表发生塌陷事故,可以在盾构机到达前在地表钻炮孔将岩层爆破破碎,但是爆破产生的地震波威胁邻近燃气管道的安全运行.为了研究淤泥-岩石地层爆破时邻近燃气管道的振动特征,结合珠海地铁横琴站和横琴北站盾构区间淤泥-岩石地层爆破破碎岩石工程,首先测试现场爆破振动,然后采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟爆破过程来反演爆破现场材料的物理和力学参数,最后对燃气管道的振动特征进行了分析.得出在燃气管道轴向,管道上PPV(peak particle veloci-ty)基本随着距爆炸源水平距离的增加而减小,最大PPV位置垂直于炮孔中心连心线;在燃气管道正上方地表沿管道轴向上,地表PPV随着距爆炸源水平距离的增加而减小,最大PPV位置也垂直于炮孔中心连心线;沿燃气管道轴向,地表土体PPV2和燃气管道外侧PPV1之间存在函数关系,V2=0.60V1+1.29,其中V2是燃气管道上方地表的PPV2,V1是燃气管道的PPV1;燃气管道内侧和外侧节点振速峰值量值基本一致.

    振动特征燃气管道岩石爆破淤泥-岩石地层

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    井下小断面开挖融合延时起爆网路试验研究

    秦绍兵许自栋王道银秦梓航...
    174-180页
    查看更多>>摘要：井下小断面巷道开挖作业环境条件差、使用数码电子雷管数量多,起爆网路施工难度大、安全风险高、爆破器材成本费用高.基于开挖对象地质构造及物理力学性质和导爆索传爆特性,设计了一种数码电子雷管与导爆索融合的延时起爆网路,将同段别辅助孔和周边孔中用导爆索代替数码电子雷管,由单发数码电子雷管起爆,以降低组网复杂度,提高网路整体可靠度,并分别在广山铁矿和宝石山磷矿开展了现场试验,以验证其在不同矿种环境下的适用性.试验结果表明:在铁矿小断面巷道开挖爆破过程中,所设计的融合延时起爆网路能够大幅度降低起爆器材成本、提高起爆网路施工的便利性、改善掏槽效果、降低作业过程中的安全风险.而在地下磷矿试验过程中,由于受制于磷矿地质构造及物理力学性质的特殊性,所设计的融合延时网路未实现预期效果,还需开展进一步研究.

    小断面开挖数码电子雷管导爆索融合延时起爆网路

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    露天采场台阶爆破萨道夫斯基公式的线性回归分析

    杜军花良奎厉美杰王洪强...
    181-186,204页
    查看更多>>摘要：随着爆破器材的不断发展,尤其高精度导爆管雷管和电子雷管的普及,露天采场台阶爆破在进行萨道夫斯基公式线性回归分析,对于测振点距离爆破区域较近而无法忽略炮孔散布位置时,在选择最大一段起爆药量和爆源至测振点距离上定义模糊.针对逐孔爆破近距离爆破测振,采用比例距离,最大一段起爆药量选取≤8 ms的总装药量或距离该测振点最近炮孔的药量,爆源至测振点距离选取最大一段起爆药量炮孔范围的中心距测振点的三维距离或距离该测振点最近炮孔的三维距离,通过群孔比例距离和单孔比例距离两者数值对比,选取比例距离较小者进行线性回归.结果表明:采用该种方法,对于同一方向或邻近方向的测振点数值,经过降噪处理后,能相对较准确地进行线性回归.

    逐孔爆破爆破振动近距离爆破测振萨道夫斯基线性回归比例距离

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    瓦斯隧道爆破方案优化及掌子面处瓦斯运移规律研究

    王贺田成林王清标孙永...
    187-196页
    查看更多>>摘要：为研究高瓦斯隧道在开挖爆破后的瓦斯扩散运移规律及通风对瓦斯浓度的影响,以某隧道工程为研究对象,对瓦斯条件下的隧道爆破方案进行了优化并在此基础上研究了在通风和未通风两种工况下的掌子面附近瓦斯扩散运移特征,获得了掌子面附近的瓦斯扩散运移规律.研究表明:当爆破预计进尺为1.2 m,不耦合系数设定为0.76时,炮孔残留率和炮孔利用率均在90％以上,超挖控制效果较好;数值模拟表明,未通风条件下,隧道掌子面处拱顶和拱腰附近瓦斯积聚现象严重,瓦斯浓度接近30％,瓦斯状态稳定后距离掌子面7 m范围内瓦斯浓度较高,7 m以外的区域瓦斯浓度变化梯度较小;在通风30 s左右瓦斯浓度均可降到安全范围内,但风筒异侧的拱脚和拱腰处容易发生瓦斯积聚现象,尤其是拱脚处的瓦斯积聚现较明显,瓦斯浓度接近20％,风筒同侧的拱脚处存在通风盲区,瓦斯小范围积聚,浓度在5％左右,应该加强对上述区域的监测和防治;现场实测瓦斯浓度分布及瓦斯影响范围与模拟结果较为一致,研究结果可为类似瓦斯隧道爆破施工及通风优化提供参考依据.

    瓦斯隧道爆破优化数值模拟瓦斯运移通风效果

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    油漆挥发与燃爆机理计算研究——以某船厂爆炸事故为例

    李毅吴龙海申利远黄楚原...
    197-204页
    查看更多>>摘要：以某船厂爆炸事故调查为例,综合使用现场踏勘、走访问询、数值模拟、理论计算、爆炸痕迹分析等调查技术手段,对事故发生、发展,爆炸后效,燃爆机理等展开深入研究.对涉事船体现场踏勘发现,右舷主甲板No.7空舱人孔区域残留有新鲜焊渣.此外,根据火源痕迹、船体破坏程度和舱体开裂方向确定右舷No.7空舱为爆炸事故起始点.综合现场调查结果,还原爆炸事故起因:船舶涂装作业时油漆和稀释剂挥发产生大量有机可燃物,与空气混合后形成爆炸性混合气体,在空舱有限空间内聚集.爆炸性混合气体遇人孔处溅落的焊渣,导致右舷No.7空舱发生爆炸,继而引发右舷其余舱室爆炸.由于爆炸冲击波的孕育-发展-消散的发展历程,爆炸现场破坏情况以No.7空舱为中心,向四周的破坏情况先逐步加深,而后损伤逐步降低.借助CFD分析软件FLUENT,模拟发现爆炸混合气12 h时间内通过人孔向外扩散10％.基于此分析结果,计算获得混合气体体积浓度7.3％,可满足燃爆的发生,且爆炸后TNT当量为188 kg.根据爆炸后事故现场建筑物损毁程度反演爆炸TNT当量为203 kg,与基于混合气体物性参数计算获得的爆炸TNT当量具有较好的一致性,证明此计算方式具有切实可行性.

    油漆扩散爆炸当量数值模拟反演计算

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    《爆破》投稿须知

    205-206页
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    2024年《爆破》总目次

    207-210页
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    《爆破》创刊四十周年皮暨第三届爆破论坛胜利召开

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