基于大数据融合技术的稀疏测量场地三维概率化重构

1

作者 杨智勇 丁宇超 +2 位作者 冷振东 刘志军 黎学优 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1881-1896,共16页

受工程预算影响,特定场地的勘探数据一般十分有限,有限的勘测数据往往会导致估计的土体参数存在较大的统计不确定性。与此同时,随着岩土勘探设备与信息化技术的发展,岩土体参数数据库却日益庞大,如何有效地利用岩土体大数据去量化三维... 受工程预算影响,特定场地的勘探数据一般十分有限,有限的勘测数据往往会导致估计的土体参数存在较大的统计不确定性。与此同时,随着岩土勘探设备与信息化技术的发展,岩土体参数数据库却日益庞大,如何有效地利用岩土体大数据去量化三维稀疏测量场地土体参数不确定性是一个富有挑战性的问题。为此,提出了基于大数据融合技术的三维稀疏测量场地概率化重构方法。首先,根据吉布斯抽样技术估计有限勘探数据条件下三维场地土体参数的概率分布模型,该模型同时考虑不同钻孔勘测数据在水平和垂直方向的空间自相关性。其次,同样采用吉布斯抽样构建基于数据库数据的土体参数概率分布模型。在此基础上,通过变种贝叶斯理论融合三维场地土体参数概率模型和基于数据库数据的土体参数概率模型,推导了融合数据库信息后的稀疏测量场地土体参数变种概率分布模型,通过变种概率分布模型模拟不完备钻孔数据,得到了具有格栅结构的完备钻孔数据,利用Kronecker内积分解大尺度自相关矩阵,实现高效的三维场地概率化重构方法。最后,以一个模拟虚拟场地和美国德克萨斯州某勘探场地为例,阐明了所提方法的有效性。结果表明:所提方法能有效地融合岩土体大数据,融合岩土体大数据能够显著地降低三维稀疏测量场地土体参数的不确定性,为稀疏测量场地的三维概率化重构提供一种有效分析工具。 展开更多

关键词 场地勘测 不确定性 岩土体大数据 吉布斯抽样 数据融合

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岩石钻孔爆破粉碎区计算模型的改进 被引量：53

2

作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 胡英国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-107,共7页

为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹... 为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹塑性力学理论推导了柱状装药起爆条件下的岩石钻孔爆破粉碎区半径公式。计算结果表明,岩石钻孔爆破粉碎区范围通常为1.2~5.0倍炮孔半径,不同种类岩石的粉碎区范围差别很大。与其他计算模型相比,本模型的计算结果与实验数据更吻合。 展开更多

关键词 爆炸力学 计算模型 环向应力 粉碎区 改进 空腔膨胀

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侧向起爆条件下的爆炸能量分布及其对破岩效果的影响 被引量：17

3

作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 范勇 陈明 严鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期661-669,共9页

为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下... 为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布有着很大差异。可以通过改变起爆方式来调整用于爆破破岩的冲击能和气体能的比例,以提高爆破破岩的能量利用率。此在基础上,提出了不同强度岩体中起爆方式选择的原则,导爆索侧向起爆适用于软岩和裂隙岩体的爆破破碎以及轮廓爆破,而在硬岩中的级配料爆破开采则不宜采用侧向起爆。 展开更多

关键词 岩石爆破 破碎效应 起爆方式 能量分布 冲击能 气体能

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起爆位置对台阶爆破爆堆形态影响的离散元分析 被引量：26

4

作者 冷振东 刘亮 +2 位作者 周旺潇 周桂松 杜华善 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第2期50-55,100,共7页

爆堆形态是评估台阶爆破效果的重要指标,为研究起爆位置对台阶爆破爆堆形态影响,采用3DEC离散元软件,建立岩体强度参数服从Weibull分布的台阶爆破三维模型,通过考虑爆轰传播方向的荷载施加方法,模拟不同起爆位置下台阶爆破的动态破碎和... 爆堆形态是评估台阶爆破效果的重要指标,为研究起爆位置对台阶爆破爆堆形态影响,采用3DEC离散元软件,建立岩体强度参数服从Weibull分布的台阶爆破三维模型,通过考虑爆轰传播方向的荷载施加方法,模拟不同起爆位置下台阶爆破的动态破碎和抛掷过程。研究结果表明:在台阶爆破爆堆形态数值模拟中,不能简单地将爆炸荷载简化为瞬态爆轰,需要考虑爆轰波的传播方向。不同起爆位置下的爆堆形态存在显著差异,起爆点位置会影响鼓包运动最先发生的位置,从而影响岩块的抛掷方向和速度,影响爆堆的最终形态。孔底起爆时,爆破开挖方量最大,抛掷距离最远,堆积高度适中,松散系数最高,具有最好的铲挖效率。 展开更多

关键词 台阶爆破 爆堆形态 起爆位置 离散元

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猴子岩面板堆石坝石料开采爆破试验与分析 被引量：8

5

作者 杨晨光 钟权 +2 位作者 冷振东 严鹏 卢文波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第10期70-73,共4页

面板堆石坝填筑料被要求具有良好的级配,以便使填筑的坝体既有较好的压实度,又有良好的排水性。针对大渡河猴子岩水电站堆石料开采,总结了在色龙沟料场进行的6次现场爆破试验,并根据不同钻爆设计及爆破料筛分成果,分析了影响堆石料爆破... 面板堆石坝填筑料被要求具有良好的级配,以便使填筑的坝体既有较好的压实度,又有良好的排水性。针对大渡河猴子岩水电站堆石料开采,总结了在色龙沟料场进行的6次现场爆破试验,并根据不同钻爆设计及爆破料筛分成果,分析了影响堆石料爆破颗粒级配的主要因素。成果分析表明,炮孔间排距、堵塞长度以及炸药单耗量等参数都会影响爆破料级配,在进行大规模料场开采前,应针对不同影响因素进行爆破试验,确定最为合理的爆破参数。猴子岩面板堆石坝色龙沟料场现场爆破试验取得了符合堆石料设计要求的爆破施工方案及钻爆参数,可为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 猴子岩水电站 面板堆石坝 爆破试验 钻爆参数 级配

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基于非理想爆轰的炸药-岩石相互作用过程 被引量：8

6

作者 冷振东 赵明生 +2 位作者 卢文波 周桂松 胡浩川 《工程爆破》 2018年第6期1-9,32,共10页

对炸药-岩石相互作用过程正确和全面的理解是研究岩石爆破破碎过程的基础。通过未反应炸药采用Murnahan状态方程、爆轰产物采用JWL方程、反应速率采用三项点火-增长-反应速率模型,改进了的炸药非理想爆轰模型。实验数据对比表明,改进的... 对炸药-岩石相互作用过程正确和全面的理解是研究岩石爆破破碎过程的基础。通过未反应炸药采用Murnahan状态方程、爆轰产物采用JWL方程、反应速率采用三项点火-增长-反应速率模型,改进了的炸药非理想爆轰模型。实验数据对比表明,改进的非理想爆轰模型能够较好地模拟工业炸药的非理想爆轰过程。基于改进的非理想爆轰模型,研究了不同装药结构和不同耦合介质下炸药与岩石的相互作用过程。研究表明,同种炸药在纵波速度不同的岩石中的爆轰结构存在显著差异,空气和水对爆轰冲击波有明显的缓冲和迟滞作用,与空气不耦合装药相比,水耦合装药荷载峰值高,持续时间长,具有更高的能量利用率,有利于改善破碎效果。 展开更多

关键词 非理想爆轰 钻孔爆破 耦合介质 数值模拟

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隧洞开挖爆破空气超压诱发围岩振动机理 被引量：3

7

作者 陈明 何文学 +3 位作者 卢文波 王高辉 郭天阳 冷振东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期12-17,共6页

基于河北丰宁抽水蓄能电站地质探洞中爆破试验获取的监测数据,理论分析和数值模拟研究了隧洞开挖爆破空气冲击波超压诱发围岩振动的机理及特性。结果表明,小断面隧洞爆破空气冲击波超压较大并将诱发围岩振动,该振动具有振速高、持续时... 基于河北丰宁抽水蓄能电站地质探洞中爆破试验获取的监测数据,理论分析和数值模拟研究了隧洞开挖爆破空气冲击波超压诱发围岩振动的机理及特性。结果表明,小断面隧洞爆破空气冲击波超压较大并将诱发围岩振动,该振动具有振速高、持续时间长和衰减慢等特征;空气冲击波超压诱发的围岩受迫振动发生时间受空气冲击波传播速度控制;诱发振动可分为空气冲击波超压作用于前部围岩产生并经围岩传播过来的振动,和空气冲击波超压传播到围岩壁面直接引起的振动。数值模拟发现受迫振动经围岩传播时衰减很快,所以测点的振动主要是由于空气冲击波超压直接作用于洞壁造成的围岩振动。 展开更多

关键词 钻孔爆破 隧洞 振动速度 空气冲击波超压

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提高堆石坝过渡料细颗粒含量的措施 被引量：3

8

作者 钟权 杨晨光 冷振东 《人民长江》 北大核心 2015年第7期26-29,40,共5页

堆石坝过渡料对垫层料具有反滤保护作用,其细颗粒含量是评价过渡料级配优劣的重要指标。结合Kuz-Ram爆破块度预测模型,分析了影响过渡料细颗粒含量的主要因素,并在长河坝过渡料开采爆破试验的基础上,总结了提高细颗粒含量的工程技术措... 堆石坝过渡料对垫层料具有反滤保护作用,其细颗粒含量是评价过渡料级配优劣的重要指标。结合Kuz-Ram爆破块度预测模型,分析了影响过渡料细颗粒含量的主要因素,并在长河坝过渡料开采爆破试验的基础上,总结了提高细颗粒含量的工程技术措施。爆破试验表明,选用爆速较高的炸药、适当减小炮孔间排距、选择合理的装药结构以及合适的起爆时差等措施,能够有效提高堆石坝过渡料的细颗粒含量,使由爆破开采获得的过渡料能直接上坝填筑,节省工程投资。 展开更多

关键词 过渡料 细颗粒含量 爆破 堆石坝

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深部岩体爆破冲击波能量分布特征 被引量：4

9

作者 杨建华 彭超 +2 位作者 叶志伟 冷振东 魏彬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1735-1746,共12页

地应力对岩体爆炸应力与爆炸能量的分布有重要影响。针对深部岩体爆破冲击波能量分布,基于叠加原理,计算地应力和爆炸荷载双重作用下岩体爆炸应力分布,结合岩体破坏准则,得到了冲击波作用下深部岩体的破坏特征,分析不同工况下传递入深... 地应力对岩体爆炸应力与爆炸能量的分布有重要影响。针对深部岩体爆破冲击波能量分布,基于叠加原理,计算地应力和爆炸荷载双重作用下岩体爆炸应力分布,结合岩体破坏准则,得到了冲击波作用下深部岩体的破坏特征,分析不同工况下传递入深部岩体引起爆破扩腔、径向裂隙扩张及岩石弹性变形的冲击波能量占比,采用数值模拟方法探究了地应力对岩体爆破冲击波能量分布的影响。研究结果表明:岩体性质、炸药性能及地应力水平均会对深部岩体冲击波能量分布产生显著影响;高地应力环境下,硝铵炸药传递入硬岩(花岗岩)的冲击波总能量占比及有效能量的占比较于软岩(页岩)更小,与低性能炸药相比,采用高性能炸药爆破时传递入花岗岩的冲击波总能量占比及有效能量的占比更大;随地应力增大,用于爆腔膨胀的冲击波能量占比基本不变,用于裂隙扩张的冲击波能量占比近似呈线性减小,用于引起弹性变形的冲击波能量占比近似呈指数增长;高地应力环境下,传递入岩体的冲击波总能量占比虽然较大,但有效能量的占比较小;研究成果可为改善深部岩体爆破冲击波能量分布及提升岩体爆破效果提供参考。 展开更多

关键词 深部岩体 爆破 冲击波能量 高地应力 能量分布

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地应力对岩体爆破块度分布特征的影响研究 被引量：1

10

作者 曹泽铭 杨建华 +3 位作者 叶志伟 冷振东 姚池 张小波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2202-2211,共10页

深地工程高地应力岩体爆破开挖时常出现岩体破碎难、大块率高的问题。为深入理解这一问题,采用动力有限元方法模拟不同地应力条件下的岩体爆破开裂过程,引入爆生裂纹分形维数和岩体爆破块度图像识别方法,研究地应力对岩体爆破爆生裂纹... 深地工程高地应力岩体爆破开挖时常出现岩体破碎难、大块率高的问题。为深入理解这一问题,采用动力有限元方法模拟不同地应力条件下的岩体爆破开裂过程,引入爆生裂纹分形维数和岩体爆破块度图像识别方法,研究地应力对岩体爆破爆生裂纹分布和块度分布特征的影响,并通过不同埋深和地应力水平下的岩体爆破工程实例进行验证。研究结果表明:地应力对炮孔远区爆生裂纹扩展的抑制作用以及非静水地应力对爆生裂纹扩展的导向作用,导致了岩体爆破大块的产生;随着地应力水平的提高,岩体爆破平均块度尺寸、最大块度尺寸、块度不均匀系数和大块率均显著增加;炮孔近区的爆生裂纹扩展几乎不受地应力的影响,从而使得地应力对岩体爆破小块度的尺寸影响不大;垂直于炮孔轴向的两个主地应力差别较大时,不利于爆破破岩,侧压力系数约为0.75时,岩体破碎效果较好。 展开更多

关键词 深地工程 爆破 地应力 爆生裂纹 爆破块度

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交错起爆下爆炸应力波的碰撞机制与破岩效果 被引量：2

11

作者 范勇 郭一鸣 +2 位作者 冷振东 杨广栋 田斌 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期90-102,共13页

对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的... 对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的RHT模型和炸药的JWL状态方程,模拟了交错、孔底和孔口起爆方式下孔间应力波的大小和破岩效果;最后,结合现场试验对比分析了不同起爆方式下爆炸应力波的相互作用及含砾石岩体的破碎块度分布特征。结果表明:双孔交错起爆下两应力波首先在孔间正碰撞,碰撞后的压力与应力波稳定传播时的压力比为2.4;当入射角在0°~44°区间时,应力波斜碰撞,压力比由4.1降至2.3;当入射角处于44°~90°区间时,应力波发生马赫反射,压力比由3.5降至1.0。交错、孔底起爆方式下,爆破块度尺寸小于250 mm的比例分别为25.5%和20.9%,爆破块度尺寸大于750 mm的比例分别为9.2%和17.5%。双孔交错起爆引起的应力波碰撞增强效应可有效改善含砾石岩体的钻孔爆破破碎效果。 展开更多

关键词 交错起爆 孔底起爆 孔口起爆 应力波碰撞 爆破破岩

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坝基缓坡预裂开挖中不同布孔方式下的爆破扰动比较分析 被引量：2

12

作者 高启栋 张宸 +3 位作者 范勇 周海孝 卢文波 冷振东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1018-1029,共12页

在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白... 在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白鹤滩水电站坝基缓坡开挖,分别开展了顺坡布孔与反坡布孔两种开挖方式下的现场爆破试验,同时借助LS-DYNA三维动力有限元模拟,比较分析了两种布孔方式下保留岩体的爆破损伤演化特性与振动分布规律,并揭示了不同布孔方式下的内在力学作用机制,最后综合考虑开挖成型效果与施工速率,对坝基缓坡开挖方案的选择进行了探讨。结果表明:两种布孔方式下由预裂孔引起的保留岩体扰动情况基本一致,区别在于主爆孔或缓冲孔引起的累积损伤效应与爆破振动,内在原因在于炮孔与保留岩体轮廓面夹角的变化。相对顺坡布孔,反坡布孔因增大了主爆孔或缓冲孔与轮廓面的夹角,减少了传输至保留岩体的爆炸能量,有利于减轻对保留岩体的扰动,可减小损伤深度约11.6%~13.9%,降低爆破振动约6.4%~53.7%。 展开更多

关键词 坝基缓坡 预裂爆破 顺坡布孔 反坡布孔 爆破扰动

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台阶爆破工业电子雷管精确延时爆破设计与应用

13

作者 冷振东 张程娇 +2 位作者 邓小英 李宏兵 周桂松 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期216-225,共10页

为了充分发挥工业电子雷管延时精度高、网路设计灵活的优势,基于现场试验和理论分析开展了台阶爆破工业电子雷管延时参数设计方法的研究。针对爆破振动控制,提出了基于多目标振动控制的延时参数设计方法;针对爆破破碎优化,提出了基于等... 为了充分发挥工业电子雷管延时精度高、网路设计灵活的优势,基于现场试验和理论分析开展了台阶爆破工业电子雷管延时参数设计方法的研究。针对爆破振动控制,提出了基于多目标振动控制的延时参数设计方法;针对爆破破碎优化,提出了基于等间隔短延时的延时参数设计方法。在此基础上开发了工业电子雷管智能起爆系统,大幅提高现场联网施工效率。结果表明,针对爆破破碎优化,单位孔距最优延时时间为0.8~2.5 ms/m,硬岩和脆性岩体的最优单位孔距延时时间的取值窗口范围更窄。针对爆破振动控制,当孔间延时间隔较小时,群孔振动峰值随着延时间隔增大而迅速衰减,随着延时间隔进一步增大,振动强度呈现锯齿形起伏变化。研究成果验证了工业电子雷管精确延时爆破设计方法的合理性,可为工业电子雷管的爆破参数优化提供参考依据。 展开更多

关键词 岩石爆破 工业电子雷管 延时参数 爆破块度 爆破振动

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径向不耦合装药爆压消峰作用及其对岩石破裂范围影响 被引量：4

14

作者 范勇 吴凡 +2 位作者 冷振东 杨广栋 赵小华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期131-143,共13页

弄清单孔爆破岩石破裂规律是揭示群孔爆破岩石破碎机理的基础。从理论上阐明了单孔爆破岩石破裂机理,采用高能爆轰炸药模型和混凝土损伤模型,分别模拟了空气与水不耦合装药下单孔爆破的应力变化过程、裂纹扩展过程以及不耦合系数为1.0~... 弄清单孔爆破岩石破裂规律是揭示群孔爆破岩石破碎机理的基础。从理论上阐明了单孔爆破岩石破裂机理,采用高能爆轰炸药模型和混凝土损伤模型,分别模拟了空气与水不耦合装药下单孔爆破的应力变化过程、裂纹扩展过程以及不耦合系数为1.0~3.5时岩石粉碎区与裂隙区大小;分析了炮孔壁上爆破压力峰值、粉碎区与裂隙区的大小随不耦合系数的变化规律。研究结果表明:由于不同介质的影响,空气不耦合装药结构对于爆压的削峰作用约是水不耦合装药结构的2倍;当不耦合系数介于1.0~3.5时(药卷直径不变),空气不耦合装药下粉碎区直径介于4.44~1.59倍炮孔直径,裂隙区直径介于22.5~7.62倍炮孔直径;水不耦合装药下粉碎区直径介于4.44~2.74倍炮孔直径,裂隙区直径介于22.5~10.67倍炮孔直径。 展开更多

关键词 单孔爆破 岩石破裂 不耦合系数 装药结构 粉碎区 裂隙区

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基于能量传输效率控制的现场混装炸药与岩石匹配方法

15

作者 崔雪姣 李启月 +3 位作者 冷振东 姚颖康 周建敏 赵明生 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期9-15,共7页

炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要。首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础... 炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要。首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础上建立了基于能量传输效率控制的现场混装炸药-岩石匹配模型,最后结合现场试验对新的炸药-岩石匹配方法的合理性进行验证。结果表明:新方法综合考虑了现场混装炸药非理想爆轰特性和岩石应变率效应对爆破破坏分区范围的影响,可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,更加科学合理。不同炸药-岩石匹配条件下的爆破块度试验证实了匹配结果与传统波阻抗理论并不总是一致,采用新的现场混装炸药-岩石匹配方法,爆破粉矿率较原有炸药参数有明显的降低,爆破大块率从6.7%下降至1%以下,进一步验证了新方法的合理性。 展开更多

关键词 钻孔爆破 破坏分区 岩石-炸药匹配 能量利用率

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隧洞开挖过程中掏槽孔起爆位置的优选 被引量：21

16

作者 高启栋 卢文波 +3 位作者 冷振东 杨招伟 严鹏 陈明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期8-16,共9页

从爆炸应力波传播与反射的角度分析了起爆位置的影响作用机制。针对隧洞的钻爆开挖,采用数值模拟的手段,比较分析了不同起爆位置下,掏槽孔的掏槽效果及其所诱发支护结构的爆破振动响应。结果表明,起爆点位于不同位置时,掏槽孔的掏槽效... 从爆炸应力波传播与反射的角度分析了起爆位置的影响作用机制。针对隧洞的钻爆开挖,采用数值模拟的手段,比较分析了不同起爆位置下,掏槽孔的掏槽效果及其所诱发支护结构的爆破振动响应。结果表明,起爆点位于不同位置时,掏槽孔的掏槽效果与支护结构的爆破振动响应均有较大差别。正向起爆时,支护结构的振动水平最小,最利于支护结构的安全,但其掏槽效果逊于反向起爆;反向起爆的掏槽效果最佳,但其所诱发的支护结构振动最强,严重威胁支护结构的安全;中点起爆时,掏槽效果与支护结构的振动水平介于正、反向起爆之间。根据不同的围岩条件,优化了掏槽孔起爆位置的选择。 展开更多

关键词 隧洞开挖 掏槽孔 起爆位置 掏槽效果 爆破振动

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穿越断层破碎带深埋洞室爆破开挖围岩破坏机理研究进展 被引量：3

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作者 苏都都 范勇 +2 位作者 吴进高 杨广栋 冷振东 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期25-34,共10页

我国西部大开发战略正进一步实施,西南高山峡谷地区正在或即将在密集展开一大批大型水电工程.然而受复杂地形条件限制,工程建设中将导流、引水、发电等水工建筑物布置在地下,这就涉及到具有埋深大、地应力高典型特征的地下洞室群开挖工... 我国西部大开发战略正进一步实施,西南高山峡谷地区正在或即将在密集展开一大批大型水电工程.然而受复杂地形条件限制,工程建设中将导流、引水、发电等水工建筑物布置在地下,这就涉及到具有埋深大、地应力高典型特征的地下洞室群开挖工程,并且相当一部分地下洞室群不可避免地穿越断层破碎带.本文总结了近年来工程师和学者重点关注的围岩变形破坏成因以及降低围岩变形破坏发生风险和保障深埋洞室施工安全的方法与技术.诸多研究从理论上阐明了爆破-瞬态卸荷力学作用过程,明确了爆炸应力波和地应力瞬态-卸荷应力波产生机理;从爆破-瞬态卸荷反复扰动激发应力波传播规律、应力波与含断层破碎带岩体的相互作用、含断层破碎带岩体强度特征等方面深入研究爆破-瞬态卸荷反复扰动下穿越断层破碎带深埋洞室变形破坏机理.并结合现场试验、数值模拟和室内试验的方法研究提出了爆破-瞬态卸荷扰动作用下围岩破坏预报及其控制措施.最后提出了关于爆破-瞬态卸荷扰动对含断层破碎带岩体复杂相互作用及控制技术的深入研究方向. 展开更多

关键词 断层破碎带 围岩 深埋洞室 瞬态卸荷 爆破

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一种高地应力条件下爆破开挖诱发振动峰值的预测模型 被引量：5

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作者 范勇 卢文波 +2 位作者 周宜红 冷振东 严鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1082-1088,共7页

高地应力条件下深部岩体爆破开挖过程中,炸药爆炸产生的能量和岩体开挖释放的应变能共同构成了振动的能量源。采用传统的基于单响药量的萨道夫斯基经验公式及其改进公式预测高地应力条件下爆破开挖诱发振动峰值精度不高。通过量纲分析,... 高地应力条件下深部岩体爆破开挖过程中,炸药爆炸产生的能量和岩体开挖释放的应变能共同构成了振动的能量源。采用传统的基于单响药量的萨道夫斯基经验公式及其改进公式预测高地应力条件下爆破开挖诱发振动峰值精度不高。通过量纲分析,提出了一种基于能量平衡原理的振动峰值预测模型。结合锦屏二级深埋引水隧洞爆破试验,以上半洞实测振动数据为学习样本,训练模型;以下半洞实测振动数据为对比样本,检验模型。结果表明:与传统预测模型相比,预测模型具有较高的拟合相关系数和较低的预测均方根误差,可以更好地应用于高地应力条件下爆破开挖诱发振动峰值的预测。 展开更多

关键词 高地应力 爆破开挖 振动 能量 预测模型

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临空面数量对爆破振动特征的影响研究 被引量：6

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作者 汪万红 冷振东 +3 位作者 卢文波 赵明生 涂书芳 叶海旺 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期17-22,共6页

通过河北丰宁抽水蓄能电站探洞中的逐孔爆破试验,对比了不同临空面条件下爆破诱发振动的差异,并采用SPH-FEM耦合方法分别对不同临空面条件下的单孔爆破破碎过程和爆破诱发振动进行了对比分析。研究结果表明,在岩体条件和单响药量相同的... 通过河北丰宁抽水蓄能电站探洞中的逐孔爆破试验,对比了不同临空面条件下爆破诱发振动的差异,并采用SPH-FEM耦合方法分别对不同临空面条件下的单孔爆破破碎过程和爆破诱发振动进行了对比分析。研究结果表明,在岩体条件和单响药量相同的前提下,爆破开挖临空面显著影响峰值振动速度的大小,临空面越多,爆破诱发的峰值振动速度越低。爆破设计过程中需要考虑开挖临空面的影响,随着临空面数量增加,场地系数显著减小,衰减系数则变化不明显。 展开更多

关键词 岩石爆破 临空面 爆破振动 能量分布 单段药量

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地应力对坝肩槽预裂爆破成缝的影响研究 被引量：3

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作者 邓珂 陈明 +2 位作者 卢文波 严鹏 冷振东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1121-1128,共8页

地应力对岩体轮廓爆破开挖成型及其开挖扰动区分布的影响是岩体工程中的研究热点之一。针对白鹤滩水电站右岸坝肩槽拐角处预裂爆破后出现的挂脚现象,分析了地应力在爆炸应力波和爆生气体作用阶段对裂纹扩展的影响,采用数值模拟方法进行... 地应力对岩体轮廓爆破开挖成型及其开挖扰动区分布的影响是岩体工程中的研究热点之一。针对白鹤滩水电站右岸坝肩槽拐角处预裂爆破后出现的挂脚现象,分析了地应力在爆炸应力波和爆生气体作用阶段对裂纹扩展的影响,采用数值模拟方法进行了验证。结果表明,地应力在应力波作用阶段对初始裂纹扩展方向具有导向作用,而垂直裂纹面的地应力分量在爆生气体阶段会抑制裂纹长度扩展,地应力越高,其影响越显著;在坝肩槽拐角处,炮孔连线方向不一致且地应力水平较高,导致裂纹扩展偏移炮孔连心线方向而难以贯通,最终形成挂脚,可见初始地应力严重影响预裂爆破成缝质量,是导致坝肩槽拐角部位出现爆破挂脚现象的重要原因。 展开更多

关键词 坝肩槽 预裂爆破 地应力 裂纹 岩体

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