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海域盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化爆破预处理方法研究 被引量：1
1
作者 魏海霞 崔有权 +4 位作者 陈建福 杨小林 褚怀保 祝杰 陈士海 《爆破》 北大核心 2025年第1期81-88,158,共9页
海域盾构施工中常遇到大粒径孤石和基岩凸起段,通常采用爆破法进行预处理,爆破预处理的效果是盾构机顺利通过的关键。依托厦门轨道交通2号线工程,综合考虑海域孤石和基岩凸起段的覆盖层条件、爆破块度控制指标及海洋生物安全控制标准,... 海域盾构施工中常遇到大粒径孤石和基岩凸起段,通常采用爆破法进行预处理,爆破预处理的效果是盾构机顺利通过的关键。依托厦门轨道交通2号线工程,综合考虑海域孤石和基岩凸起段的覆盖层条件、爆破块度控制指标及海洋生物安全控制标准,提出了一种盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化爆破预处理方法。具体步骤包括:爆破孔网参数设计;炸药单耗、单孔装药量、平均块度尺寸的计算;装药结构及爆破网路设计;爆破块度分布效果预测;考虑生态环境影响进一步优化爆破方案。现场应用结果表明:爆破预处理后的块度在30 cm以内,满足盾构机推进的块度尺寸要求;盾构机在爆破预处理段能够顺利掘进,与正常段推进参数基本相近。实现了海域盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化、生态化、高效化和安全化爆破施工。 展开更多
关键词 海域盾构 孤石 基岩凸起段 爆破预处理 块度
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爆破振动传播规律及控制技术研究进展 被引量：2
2
作者 乔雄 黄锦聪 +1 位作者 杨鑫 扈士静 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期751-766,共16页
在各种由爆破作业引起的危害中,爆破振动的危险性最大,对周围环境和结构安全构成显著威胁。为给爆破振动研究工作提供参考,首先回顾爆破振动理论在国内外的发展历程,详细介绍关键的理论研究进展和研究成果;在此基础上,总结爆破振动传播... 在各种由爆破作业引起的危害中,爆破振动的危险性最大,对周围环境和结构安全构成显著威胁。为给爆破振动研究工作提供参考,首先回顾爆破振动理论在国内外的发展历程,详细介绍关键的理论研究进展和研究成果;在此基础上,总结爆破振动传播规律的研究现状,并对高程放大效应和空洞效应进行阐述;梳理不同国家关于爆破振动安全判据的标准。其次从能量源、传播介质和传播过程三个方面,对爆破振动控制技术进行细致的分类讨论,并介绍新型爆破技术在实际工程中的应用特点及其优势。最后对工程爆破技术的研究现状进行总结,指出现有研究在爆破振动衰减规律、安全判据制定以及爆破控制技术方面存在的不足,并对未来研究方向提出具体展望。 展开更多
关键词 爆破振动 衰减规律 安全判据 振动控制 研究进展
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基于神经网络的深部磷矿岩体可爆性分级模型研究 被引量：1
3
作者 柴修伟 李成镇 +3 位作者 盛益明 徐玉萍 徐亮 金胜利 《爆破》 北大核心 2025年第1期71-80,共10页
目前钻爆法仍是深部磷矿开拓掘进和回采的最高效方法。而磷矿钻爆法施工掘进水平长年维持在70~80 m/月,严重制约了掘进效率,因此对深部磷矿工作面开展矿岩体可爆性分级工作至关重要。以湖北宜昌某地下磷矿为研究背景,在现场进行了岩体... 目前钻爆法仍是深部磷矿开拓掘进和回采的最高效方法。而磷矿钻爆法施工掘进水平长年维持在70~80 m/月,严重制约了掘进效率,因此对深部磷矿工作面开展矿岩体可爆性分级工作至关重要。以湖北宜昌某地下磷矿为研究背景,在现场进行了岩体的纵波波速测试,开展了岩石密度、单轴抗压强度和抗拉强度等物理力学性质的测量,得到了白云质条带磷块岩、致密条带磷块岩、泥质条带磷块岩和含碳泥质白云岩4种岩石的密度、单轴抗压强度、抗拉强度和岩体完整性系数4项参数。通过调用Matlab神经网络工具箱,将岩石密度、单轴抗压强度、抗拉强度、岩体完整性系数作为输入,以可爆性等级作为输出,采用随机函数法产生大量的训练样本,构建了基于BP神经网络的可爆性评价模型,实现了深部磷矿岩体可爆性分级。分级结果为白云质条带磷块岩和泥质条带磷块岩为中等可爆,致密条带磷块岩和含碳泥质白云岩为难爆。根据分级结果,可对采场爆破参数进行优化,增强爆破效果,降低炸药单耗及矿石大块率,提高深部磷矿开采的安全性及经济效益。 展开更多
关键词 深部磷矿 岩体可爆性分级 随机函数 神经网络模型
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基于爆破振动与松动圈分析的水封洞库爆破方案比选 被引量：1
4
作者 叶海旺 张鹏辉 +6 位作者 蒙云琪 张兆龙 傅家亮 白金鑫 刘磊 余梦豪 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第1期44-55,共12页
合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱... 合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱、三维能量谱、围岩松动圈等评价不同爆破方案对水封洞库开挖爆破的影响。结果表明:EEMD-Hilbert分析方法可以一定程度上改善传统EMD分解带来的模态混叠问题,通过EEMD分解重构后的振速时程曲线更加平滑、可靠性更高;通过信号重构后的边际谱分析,发现双侧壁导坑法频带分布在200~380 Hz范围,单侧壁导坑法的频段范围更窄,集中在110~250 Hz之间,两组方案的低频能量均占比较少;双侧壁导坑法瞬时能量合值高于单侧壁导坑法,两组方案瞬时能量均主要集中在首段掏槽孔上,分别占总瞬时能量的41.67%和23.73%,单侧壁导坑法瞬时能量分布更为平均且较双侧壁导坑法更低;通过声波探测分析:双侧壁导坑法两侧拱腰松动圈范围约1.0~1.2 m,单侧壁导坑法扩挖面、导洞面松动圈范围分别为0.8 m、1.0~1.2 m。通过EEMD-Hilbert与声波探测联合分析可知,单侧壁导坑法相对更适合该洞库爆破施工。 展开更多
关键词 水封洞库 爆破方案 EEMD-HHT 时频能量 松动圈
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石墨矿石动力学特性及本构模型研究
5
作者 叶海旺 李睿 +6 位作者 路东 于燕 余梦豪 雷涛 王其洲 李宁 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第3期26-36,152,共12页
为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应... 为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应变率对晶质石墨矿石动态力学特性和能耗特性的影响,并基于黏弹性朱-王-唐模型建立了考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型。试验结果表明:晶质石墨矿石动态抗压强度和峰值应变均随着应变率提高而逐渐增大,而弹性模量与应变率无关;随着品位的提高,矿石试样的初始压密变形量和峰值应变增大,动弹性模量、动态抗压强度及其率敏感性逐渐下降;此外,中低品位矿石的破碎程度在一定应变率范围内随能耗密度的增大而加剧,但高品位矿石破碎程度变化不大,表明品位对晶质石墨矿石的动态破碎行为有显著影响;建立考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型,通过对比所建立的动态本构模型和试验得到的动态应力-应变曲线,验证了模型的准确性和适用性,为晶质石墨矿石在动荷载作用下的力学行为研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 岩石动力学 SHPB试验 石墨矿石 损伤本构模型
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涉水边坡预裂爆破参数优化试验研究
6
作者 钟冬望 陶好好 +5 位作者 李琳娜 李腾飞 何理 司剑峰 万佳伟 高晗 《爆破》 北大核心 2025年第2期31-43,128,共14页
边坡预裂爆破在河道边坡一次成型开挖中有着广泛的应用,可有效减小边坡面保留岩体损伤,降低爆破振动强度,研究涉水边坡预裂爆破的合理参数对河道涉水爆破开挖工程具有重要意义。基于相似原理中的几何相似、物理相似与动力学相似设计了... 边坡预裂爆破在河道边坡一次成型开挖中有着广泛的应用,可有效减小边坡面保留岩体损伤,降低爆破振动强度,研究涉水边坡预裂爆破的合理参数对河道涉水爆破开挖工程具有重要意义。基于相似原理中的几何相似、物理相似与动力学相似设计了涉水边坡预裂爆破的试验模型,决定采用混凝土替代红砂岩、采用雷管替代乳化炸药进行试验;并对不同工况下的预裂缝成缝质量、边坡坡面成型质量、保留岩体损伤进行监测,结果发现孔径由0.8 cm增加至1.2 cm,预裂缝的成缝质量以及边坡成型质量有明显提升,保留岩体的损伤降低24.86%;现场试验结果表明:在涉水边坡预裂爆破工程实践中,当地质条件为中硬岩石时,采用115 mm的预裂孔孔径以及80 cm的预裂孔孔距,可取得较好的爆破效果。研究结果可为类似工程项目的预裂孔参数优化提供参考依据。 展开更多
关键词 涉水边坡 预裂爆破 预裂孔参数优化 岩体损伤 模型试验
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瞬态P波扰动下深埋圆形复合衬砌引水隧洞动力响应解析解及影响因素研究
7
作者 李梅 陆宇嘉 +5 位作者 梅万全 韩高升 陈光海 赵明生 柯昌均 任高峰 《爆破》 北大核心 2025年第2期22-30,共9页
爆破开挖产生的扰动P波会影响隧道的稳定性,引水隧洞里充满了水,其隧道围岩动力响应解析解求法与常规无水隧道的求法势必不一样。目前现有解析解研究多集中在稳态解和单衬砌隧道,较少同时考虑存在复合衬砌隧道和有水的情况,因此,开展瞬... 爆破开挖产生的扰动P波会影响隧道的稳定性,引水隧洞里充满了水,其隧道围岩动力响应解析解求法与常规无水隧道的求法势必不一样。目前现有解析解研究多集中在稳态解和单衬砌隧道,较少同时考虑存在复合衬砌隧道和有水的情况,因此,开展瞬态P波扰动下深埋圆形复合衬砌引水隧洞稳定性瞬态响应研究,将隧道内流体视作另一种介质,隧道与衬砌之间视为非理想接触面,结合傅里叶合成技术、波函数展开法及梯形求积公式对隧道围岩瞬态响应进行理论求解;通过与既有文献结果对比,验证了方法的有效性;进而分析围岩泊松比、非理想界面模型的弹性系数以及扰动荷载加载时间对动应力集中系数的影响。研究结果表明:动力扰动过程中,顶底板产生显著的压应力集中,两帮出现显著的拉应力集中;随着泊松比增大,两帮由拉应力集中转化为压应力集中,顶底板压应力集中逐渐减弱;围岩衬砌接触较差时,隧道围岩应力时程响应曲线出现显著振荡;随着界面弹性系数增大,非理想界面模型的动力响应收敛于理想界面模型的响应;随着爆破荷载作用时间增加,顶底板处的压应力峰值先增大,两帮处的拉应力峰值先减小,最后均趋向稳定。 展开更多
关键词 扰动P波 复合衬砌引水隧洞 瞬态响应 傅里叶合成技术 波函数展开法
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不同倾角充填节理相似岩体动力特性试验研究
8
作者 王智德 吴洋 +5 位作者 杨文东 吝曼卿 祝文化 胡世士 魏巍 邸月康 《爆破》 北大核心 2025年第3期46-53,共8页
节理裂隙的存在是影响岩体动力学性能的主要原因,以节理岩体中不同倾角和充填介质为研究对象,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)完成了7种不同节理倾角、3类不同充填介质的节理试样的冲击试验,研究节理试样的动力特性、能量耗散规律。结果表... 节理裂隙的存在是影响岩体动力学性能的主要原因,以节理岩体中不同倾角和充填介质为研究对象,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)完成了7种不同节理倾角、3类不同充填介质的节理试样的冲击试验,研究节理试样的动力特性、能量耗散规律。结果表明:(1)不同充填介质节理试样的应力-应变曲线差异明显,泥沙、石灰节理试样的应力-应变曲线在倾角α≤45°时表现出塑性破坏特征,α>45°时表现为脆性破坏,而石膏节理试样以脆性破坏为主,仅在α=45°时由于应力波传播的影响表现出塑性破坏;(2)同一充填介质节理试样的动态抗压强度随倾角α的增大先减小后增大,当α=45°时处于最小值,同一角度下3类节理试样的动态抗压强度关系为:石膏节理>石灰节理>泥沙节理,与节理充填介质单轴抗压强度的大小关系一致;(3)3组试样的各能量比随倾角α的增大呈现不同趋势,反射能量比随倾角α增大先增大后减小,在α=45°时达到最大值,透射能量比和吸收能量比随节理倾角α增大先减小后增大,在α=45°时达到最小值。 展开更多
关键词 SHPB 节理倾角 充填介质 动力特性 能量耗散规律
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混装乳化炸药间隔装药技术在某露天矿山现场应用研究
9
作者 张建华 李佳乐 +7 位作者 张肯 赵强 黄刚 刘犇 姜苏宸 梁伟韬 赵亮 MUNYARADZI N M 《爆破》 北大核心 2025年第1期63-70,96,共9页
为了研究间隔装药结构对炸药能量的传递和爆破效果的影响,提高炸药能量利用率,增强爆破效果,基于郴州某石灰石矿山爆破工程实践,采用LS-dyna数值模拟、现场优化实验相结合的方法,研究台阶爆破过程中不同装药结构的岩石应力变化规律。分... 为了研究间隔装药结构对炸药能量的传递和爆破效果的影响,提高炸药能量利用率,增强爆破效果,基于郴州某石灰石矿山爆破工程实践,采用LS-dyna数值模拟、现场优化实验相结合的方法,研究台阶爆破过程中不同装药结构的岩石应力变化规律。分别设置连续装药,0.6 m、1.0 m、1.5 m间隔长度的四种装药结构进行模拟实验,并监测其有效应力,基于新式可传爆间隔器开展现场装药结构优化试验,分析优化后爆堆整体效果。研究结果表明:当间隔长度为1.0 m时,岩石应力损伤范围与各测点的平均最大有效应力达到峰值,整体岩石破碎更为有利。现场实验采用间隔装药后,炸药单位消耗量由0.199 kg/t降低至0.179 kg/t,粉矿率降低6.54%,大块率降低3.7%,爆堆平均块度上升5 cm,改善了混装乳化炸药使用过程中存在的能量浪费,爆堆块度尺寸不均的问题,提升了矿山的经济效益。 展开更多
关键词 混装乳化炸药 空气间隔 数值模拟 大块率 粉矿率
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碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
10
作者 徐景德 卢森涛 +3 位作者 卢鸿玉 刘钧海 徐祚卉 汪志萼 《爆破》 北大核心 2025年第3期175-183,共9页
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为10... 本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为100~200 g/m^(3)的碳酸钙作为抑制剂,研究其对含煤尘甲烷爆炸的影响。通过分析爆炸过程的压力变化,确定碳酸钙的最优粒径和浓度。同时,采用数值模拟对实验结果进行验证。实验结果表明:爆炸过程可分为四个阶段:甲烷燃烧、含煤尘甲烷燃烧、碳酸钙分解及阻碍。碳酸钙通过热分解反应降低氧气浓度并吸收热量,减缓燃烧反应速率,同时建立局部热平衡抑制爆炸传播。当碳酸钙浓度为150 g/m^(3)、粒径为23μm时,抑爆效果最佳,最大压力抑制率达46.7%。数值模拟验证显示,模拟与实验的压力变化趋势一致,相对误差低于15%。碳酸钙作为一种有效的爆炸抑制剂,在特定粒径和浓度条件下对含煤尘甲烷爆炸具有显著的抑制效果。该研究为碳酸钙在工业爆炸防护中的应用提供了实验和理论支持。 展开更多
关键词 安全工程 抑爆 甲烷-煤尘爆炸 数值模拟 碳酸钙
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新型聚能管设计及工程应用 被引量：2
11
作者 田家璇 张昌锁 +1 位作者 李泽 廖霖 《爆破》 北大核心 2025年第1期159-165,198,共8页
为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底... 为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底部集中装药结构,会产生严重超欠挖。为此设计了一种新型聚能管,这种新型聚能管结合了PVC半管和聚能罩,并增设了固定环,不仅能准确控制炸药用量,简化装药过程,还能保证整个装置的稳定性,且不受有水环境制约,确保能量的高效传送,有效控制了隧道超欠挖。为评价新型聚能管的爆破效果,首先通过殉爆试验验证在采用新型聚能管时,多节被发炸药在60 g药量下间隔30 cm可以稳定传爆,又通过数值模拟证明该新型聚能管切缝效果良好。新型聚能管在汾阳至石楼高速公路东山隧道进行了工程应用,实现线装药密度200 g/m无导爆索光面爆破,半孔留痕率达到90%,有效减少超欠挖,经济效益显著,具有较好的推广价值。 展开更多
关键词 光面爆破 殉爆 数值模拟 聚能切缝爆破 压力分析
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小断面隧洞聚能水压光面爆破试验 被引量：1
12
作者 黄高翔 许国庆 +3 位作者 姚强 杨旭 陈星艮 李洪涛 《爆破》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
钻爆法在隧洞开挖中得到广泛应用,通常采用光面爆破以达到成型质量要求,但在小断面隧洞中,特别是遇到不良地质条件时,受洞内钻孔条件及装药等限制,难以达到理想的轮廓控制爆破效果,从而影响围岩安全稳定,也会导致后期支护及衬砌成本增... 钻爆法在隧洞开挖中得到广泛应用,通常采用光面爆破以达到成型质量要求,但在小断面隧洞中,特别是遇到不良地质条件时,受洞内钻孔条件及装药等限制,难以达到理想的轮廓控制爆破效果,从而影响围岩安全稳定,也会导致后期支护及衬砌成本增加。针对上述问题,依托小断面水工隧洞开展现场爆破试验,探究聚能水压爆破技术应用于不良地质小断面隧洞的爆破参数,利用三维激光扫描技术对轮廓开挖质量进行分析与评价,主要结论如下:(1)超欠挖检测结果表明,同种地质条件下,聚能爆破相对于常规爆破可降低超挖量与欠挖量分别为40.8%和54.2%;(2)通过不同炮孔布置方式下的爆破结果对比分析发现,在弧顶与边墙连接处可不布设孔,利用聚能效应控制成型,可减少拱肩处的超挖;(3)在Ⅳ类围岩的粉砂质泥岩和层状砂岩中,壁面平整度受爆破参数影响较小,主要由岩性决定,且层状砂岩相比粉砂质泥岩平整度可提高30%以上。综上所述,在小断面水工隧洞中合理应用聚能水压爆破技术,可有效提高光面爆破下的隧洞壁面成型效果。 展开更多
关键词 聚能爆破 水压爆破 不良地质 小断面隧洞 三维激光扫描
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基于液氧储能的岩石破碎技术研究 被引量：3
13
作者 雷振 王雁冰 +2 位作者 付代睿 黄晢航 张臣 《爆破》 北大核心 2025年第1期151-158,共8页
随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆... 随着破岩技术的更新发展,传统炸药破岩方法的弊端日益凸显。液氧储能破岩方法作为新型的非炸药破岩方法,其爆破反应机理不明确,相关科学问题有待研究。为进一步确定液氧储能破岩爆破特点,解决工程现场经验法应用难题,开展了液氧储能爆破现场振动测试,分析质点峰值振动速度变化规律及衰减特点;进行室内小尺寸药包爆破试验,明确小尺寸液氧药包爆破关键因素。相关试验结果表明:液氧储能破岩方法能有效破碎岩石,整个爆破过程中扬尘和噪音都控制在较低水平,单炮条件下3 m、6 m和10 m处测点的质点峰值振动速度分别为3.04 cm/s、1.24 cm/s和0.62 cm/s。而小尺寸药包试验则表明要想液氧药包能成功起爆,取得良好破碎效果,则必须作用以合适的充气时间、压力,避免出现爆燃等现象。充气时间和充气压力越大,药包内部吸收剂吸附液氧越多,液氧含量更容易达到饱和,药包更容易成功起爆。总的来说:液氧储能破岩方法与传统炸药方法相比具有振动小、绿色环保无污染等特点,具备在工程爆破领域进一步推广使用的明显优势。 展开更多
关键词 液氧储能 岩石破碎 爆破振动 气体破岩
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水下爆破减振孔对减振效果的影响研究
14
作者 万佳伟 钟冬望 +5 位作者 徐顺香 何理 李腾飞 陶好好 高晗 徐潇潇 《爆破》 北大核心 2025年第2期158-166,177,共10页
爆破振动是水下爆破的有害效应之一,研究水下爆破过程中的振动响应和振动控制对航道疏浚、海港、桥梁建设具有重要意义。研究了水下爆破减振孔的作用机理和传播衰减规律,通过设计水下减振孔模型试验测试了不同药量下无减振孔、水耦合减... 爆破振动是水下爆破的有害效应之一,研究水下爆破过程中的振动响应和振动控制对航道疏浚、海港、桥梁建设具有重要意义。研究了水下爆破减振孔的作用机理和传播衰减规律,通过设计水下减振孔模型试验测试了不同药量下无减振孔、水耦合减振孔及空气耦合减振孔爆破振动信号与压电信号,减振孔直径2 cm、孔距5 cm、排距4 cm、孔深17 cm、与爆源相对距离20 cm。测试结果表明:采用水下爆破减振孔能有效降低爆破振动速度峰值,水耦合减振孔平均减振率为17.5%,空气耦合减振孔减振率为27.2%;压电信号峰值与振动速度峰值在时域上具有相似的变化规律;减振孔主要降低竖直方向的振动速度,且减振率随炸药量的增加而增加。现场水下爆破施工试验表明,采用水下减振孔后减振率达到18.1%。 展开更多
关键词 水下钻孔爆破 水下减振孔 振动响应 压电信号 振动控制
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不同防护敷设材料对钢筋混凝土板抗动力冲击性能影响的试验研究
15
作者 黄秋月 钟冬望 +2 位作者 李腾飞 杨志龙 何理 《爆破》 北大核心 2025年第2期120-128,共9页
钢筋混凝土结构通常会受到爆炸冲击载荷的作用,导致其发生严重破坏。为了提升钢筋混凝土板的抗爆炸性能,通常在钢筋混凝土板敷设不同防护材料。采用落锤冲击试验系统,开展了敷设不同防护材料的钢筋混凝土板抗冲击性能试验研究,使用加速... 钢筋混凝土结构通常会受到爆炸冲击载荷的作用,导致其发生严重破坏。为了提升钢筋混凝土板的抗爆炸性能,通常在钢筋混凝土板敷设不同防护材料。采用落锤冲击试验系统,开展了敷设不同防护材料的钢筋混凝土板抗冲击性能试验研究,使用加速度传感器测试了钢筋混凝土的动力响应,并利用嵌入式压电智能骨料对钢筋混凝土板在落锤冲击荷载作用下的内部损伤信号进行了监测。试验结果表明:在单层加强结构中,碳纤维增强基复合材料(CFRP)和聚脲均能够有效保护试件,相对钢筋混凝土加速度降幅平均值分别为78.20%、79.05%;冲击应力峰值降幅平均值分别为40.98%、65.79%。在复合防护结构中,聚脲-混凝土-CFRP(IPC)、聚脲-CFRP-混凝土(ICP)和CFRP-混凝土-聚脲(CIP)相较于钢筋混凝土板加速度降幅平均值分别为70.29%、77.46%、79.85%,冲击应力峰值降幅平均值分别为32.73%、56.32%、51.07%,均能有效保护试件,提高混凝土板的抗冲击性能,可为相关工程应用提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土板 落锤冲击 CFRP 聚脲 复合防护结构
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不同初始损伤程度砂岩蠕变力学特性及破坏模式研究
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作者 邓运辰 罗忆 +3 位作者 徐涛 李新平 瞿登星 华国威 《爆破》 北大核心 2025年第4期22-32,50,共12页
为深入探究含初始损伤砂岩在复杂应力环境下的长期稳定性和破坏机理,指导深部岩石工程的安全设计与施工。本研究基于SHPB压杆系统,通过控制冲击气压大小,成功制备了三种不同初始损伤程度的砂岩试件(D_(1)、D_(2)、D_(3))。继而采用全自... 为深入探究含初始损伤砂岩在复杂应力环境下的长期稳定性和破坏机理,指导深部岩石工程的安全设计与施工。本研究基于SHPB压杆系统,通过控制冲击气压大小,成功制备了三种不同初始损伤程度的砂岩试件(D_(1)、D_(2)、D_(3))。继而采用全自动岩石三轴试验机,在5 MPa、10 MPa、20 MPa三种围压条件下,对损伤砂岩进行了系统的三轴蠕变力学试验。试验采用分级加载方式,每级应力水平下维持4 h或直至试件破坏,实时监测轴向应变变化。深入探究初始损伤程度和围压对砂岩瞬时变形特征、蠕变速率时程演化规律、蠕变破坏应力阈值以及宏观破坏模式的影响机制与耦合作用规律。研究结果表明:蠕变应力水平显著影响损伤砂岩的瞬时应变和蠕变应变,并控制着初始损伤对砂岩蠕变行为的影响程度;损伤砂岩的稳态蠕变速率随蠕变应力增大呈指数型增长,低应力下蠕变速率相对较小,高应力下则急剧增长;砂岩蠕变破坏应力随初始损伤程度增大呈线性递减趋势,但随围压增大显著提高;围压和损伤程度共同决定破坏模式的复杂程度,低围压下呈现剪切-劈裂复合破坏模式且裂纹发育充分,高围压下主要表现为简单的剪切破坏模式;围压对初始损伤影响破坏模式具有弱化效应。研究成果揭示了损伤岩石蠕变破坏的内在机理,为深部隧道、边坡、采矿等工程中含损伤岩体的长期稳定性评价、支护参数优化和安全预警提供了重要的理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 初始损伤 砂岩 蠕变速率 蠕变破坏应力 破坏模式
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多条软弱夹层角度对边坡预裂爆破效果影响研究
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作者 向华仙 苗涛 +4 位作者 郭骏飞 黄刚 陈姗姗 张峰 张建华 《爆破》 北大核心 2025年第4期51-61,共11页
软弱夹层易导致边坡预裂爆破出现超挖、欠挖及半孔率低等问题,明确其角度对爆破效果的影响对优化爆破参数至关重要。采用数值模拟方法,以ANSYS/LS-DYNA有限元程序为技术平台,系统探究多条软弱夹层角度对预裂爆破效果的作用机制。基于岩... 软弱夹层易导致边坡预裂爆破出现超挖、欠挖及半孔率低等问题,明确其角度对爆破效果的影响对优化爆破参数至关重要。采用数值模拟方法,以ANSYS/LS-DYNA有限元程序为技术平台,系统探究多条软弱夹层角度对预裂爆破效果的作用机制。基于岩石、节理、空气及炸药的物理特性,分别选取四类材料模型:HJC混凝土模型模拟岩石,PK双线性随动硬化模型表征节理(软弱夹层),ALE模型代表空气,HEB模型描述炸药;引入无反射边界条件以消减边界应力波反射干扰,将研究参数化以量化分析。构建三维数值模型,含8个炮孔,底部与上部台阶高分别为200 cm、1200 cm,坡面角80°;划分网格时对炮孔及附近区域加密,全局网格长50 cm以平衡计算效率与精度。模拟工况包括完整边坡、含与炮孔成45°及90°夹角的多条软弱夹层边坡,通过监测点(模型中部、底部)追踪应力变化,分析应力波传播、预裂缝成缝过程及超挖特征。最终结果显示:软弱夹层会加剧应力集中,45°夹角时超挖更严重,预裂缝平整度差、半孔率低;90°夹角时超挖程度相对较轻。软弱夹层的阻隔与吸能作用随夹角增大而减弱,随数量增多而增强。研究为含软弱夹层边坡的预裂爆破参数优化提供了量化依据。 展开更多
关键词 软弱夹层 预裂爆破 数值模拟 裂缝扩展 边坡稳定性
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约束条件下乳化炸药殉爆距离研究
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作者 田丰 史秀志 +2 位作者 李波 王文洋 王衍海 《爆破》 北大核心 2025年第3期63-77,共15页
在矿山掘进爆破工程中,光面爆破通常使用导爆索传爆,这种工艺施工效率低,耗费大量爆破器材,增加矿山的生产成本,可以通过利用炸药殉爆特性完成孔内炸药传爆解决此问题。采用不同约束材料下乳化炸药殉爆实验和岩石中炸药殉爆过程数值模... 在矿山掘进爆破工程中,光面爆破通常使用导爆索传爆,这种工艺施工效率低,耗费大量爆破器材,增加矿山的生产成本,可以通过利用炸药殉爆特性完成孔内炸药传爆解决此问题。采用不同约束材料下乳化炸药殉爆实验和岩石中炸药殉爆过程数值模拟结合的研究方法,以稳定殉爆距离为评判指标,分析约束条件、不耦合系数等因素对炸药殉爆距离的影响,得到不同直径和长度的乳化炸药在炮孔中的稳定殉爆距离。通过研究得出以下结论:约束条件对炸药殉爆距离影响十分显著,约束条件越好,乳化炸药殉爆距离越大;径向不耦合系数一定的条件下,乳化炸药直径对殉爆距离影响较小,炸药殉爆距离随药卷直径增大而增加;乳化炸药的殉爆距离随径向不耦合系数增加而减小,随药卷长度增加而增加。进行工业试验验证,将炸药间隔距离设置为70 cm,结果表明使用殉爆传爆法与采用导爆索传爆的常规施工方法相比,顶板孔光面爆破所用爆破器材成本降低33.1元/米,降低了36.1%。 展开更多
关键词 矿山掘进 光面爆破 乳化炸药 约束条件 殉爆距离
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微波作用下铁矿石力学性能劣化及能量演化规律研究
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作者 杨小林 张少兵 +6 位作者 褚怀保 郭德坤 温自龙 鲁一明 崔莱州 程志楷 孙博 《爆破》 北大核心 2025年第3期1-8,105,共9页
为系统揭示微波辐射参数(功率、时间)对铁矿石力学性能劣化及能量耗散机制的影响规律,提升铁矿石破碎效率。基于辽宁思山岭铁矿石为研究对象,采用微波预处理与多尺度力学试验以及微观试验相结合的方法,开展了不同微波作用下铁矿石试样... 为系统揭示微波辐射参数(功率、时间)对铁矿石力学性能劣化及能量耗散机制的影响规律,提升铁矿石破碎效率。基于辽宁思山岭铁矿石为研究对象,采用微波预处理与多尺度力学试验以及微观试验相结合的方法,开展了不同微波作用下铁矿石试样的静态试验、动态冲击试验和XRD试验,通过分析不同微波作用下铁矿石的力学特征及能量守恒理论,揭示了微波-力学耦合作用下铁矿石的损伤演化特征以及能量演化规律。研究结果表明:(1)随微波功率与辐照时间的增加,试样质量略微下降,纵波波速、单轴抗压强度及弹性模量呈线性劣化趋势,微观试验证实了其损伤源于热应力致裂而非成分改变;(2)能量演化分析表明,微波预处理使试样总输入能密度和弹性能占比降低,耗散能占比提升,揭示了矿石储能能力弱化并向塑性屈服转变;(3)动态冲击试验显示,微波损伤度增加使反射能占比提升45.58%,透射能降低16.12%,能量耗散增加37.49%。研究结论对微波辅助破岩技术的能量调控具有参考价值。 展开更多
关键词 微波辐射 铁矿石 力学特性 能量演化 矿石损伤
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基于频域幅-相变化规律的爆破振动波形仿真研究
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作者 王淼 李立峰 《爆破》 北大核心 2025年第4期155-165,共11页
爆破振动安全的精细化评估需综合考虑振动波形全过程特性,常见的时域叠加方法难以精确控制频谱特征,而频域波形仿真研究尚存不足。研究旨在提出一种基于傅立叶分析的幅-相联合波形仿真方法,以满足爆破振动分析与安全评估的需求。通过分... 爆破振动安全的精细化评估需综合考虑振动波形全过程特性,常见的时域叠加方法难以精确控制频谱特征,而频域波形仿真研究尚存不足。研究旨在提出一种基于傅立叶分析的幅-相联合波形仿真方法,以满足爆破振动分析与安全评估的需求。通过分析爆破振动信号的频域特征,主频及主频幅度随传播距离的衰减特征得到验证,同时发现相位谱经解卷绕后的主导频率成分呈线性趋势,且其斜率与比例距离呈对数函数关系。结合幅度谱和相位谱随传播距离(比例距离)的变化规律,并引入置信区间随机参数和波形包络函数,研究建立了频域幅-相联合波形仿真方法的定量表达与计算流程,实现了爆破振动波形的时域重构。在此基础上,研究将仿真方法进行蒙特卡洛模拟,并将结果的统计分布和实测的峰值质点振速(PPV)衰减曲线进行对比分析。研究结果显示:仿真波形的PPV统计分布与实测数据吻合良好,验证了幅-相联合波形仿真方法的有效性和可行性得到了验证。相较于时域叠加方法,本研究提出的频域幅-相联合波形仿真方法能够更精确地表征各频率成分的分布及其变化规律,为复杂结构的动力响应精细分析提供更精确的输入荷载。未来研究将进一步考虑地质各向异性对相位传播的影响,并开发基于机器学习的参数动态修正模型,以提升该方法在不同工程场景中的适应性。 展开更多
关键词 爆破振动 波形仿真 傅立叶分析 幅-相变化规律
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