In view of the problems that the tunnel constructed by drilling and blasting method is prone to large blocks, the low utilization rate of explosive energy, and large peak value of structural vibration during blasting, the model tests of circumferential slit charge and conventional blasting are carried out using standard concrete test blocks of 40 MPa, 50 MPa, and 60 MPa. The test result shows that with the same amount of explosives, the average block size and block rate obtained from circumferential slit blasting is lower, compared to conventional blasting, the average block size of circumferential slit blasting can be reduced by 3 mm to 15 mm, and the block rate can be reduced by 5.21% to 27.44%, with a more optimal distribution of explosive energy. In terms of blast pressure distribution, the circumferential slit package has an obvious phenomenon of energy concentration after detonation, while the blast pressure around the hole wall is more evenly distributed during conventional blasting, and the blast pressure at the slit is 0.62 GPa greater than that of conventional blasting. Circumferential slit charge blasting technology offers new way for improving blasting fragmentation in tunnel engineering.
为了找出适合非平稳爆破地震波信号的时频分析算法,进行了短时傅里叶变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、离散小波变换(DWT)、希尔伯特-黄变换(HHT)和改进HHT的烟台某地下洞室爆破地震波监测信号时频分析对比研究.分析结果表明:STFT适合平稳信号时频分析,不适合爆破地震波这种非平稳、非线性的信号;CWT可得出特定尺度-位移平面下的小波系数,也引入了冗余成分,导致小波逆变换重构不唯一;DWT能在一定程度描述信号的局部特征,但过度依赖于小波基的选择;HHT依据信号本身的特性进行分解,时频分析结果具有自适应性,但爆破地震波信号多为含噪信号,噪声的存在导致经验模态分解(EMD)产生模态混淆的现象.同时EMD无法免除端点效应的影响,时频分析精度受损.针对以上问题,通过在补充集合经验模态分解(CEEMD)中添加端点处理程序,得到能够同时抑制模态混淆和端点发散的改进HHT算法.改进的HHT算法能够得到物理意义明确的IMF,是一种更优越的时频分析方法,可为地下洞室爆破提供参考.
为深入了解露天爆破地震波对煤矿巷道造成的影响,以内蒙古某露天煤矿爆破对相邻煤矿巷道的影响为工程背景,运用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,采用对比分析和最小二乘法相结合的方法研究了爆破振动对巷道围岩振速及位移的影响变化规律,且在爆破现场进行了巷道围岩收敛位移监测.结果表明巷道周围各质点的最大振速随爆心距增大而减小,巷道边墙两侧中部质点的最大位移随爆心距呈现间隔式递减.爆破振动对相邻煤矿巷道各侧围岩的影响程度不尽相同,收敛监测数据表明背爆侧围岩受爆破振动的影响最小,迎爆侧围岩受爆破振动的影响最大,巷道围岩基本处于稳定状态.运用最小二乘法反演得到萨道夫斯基公式中的K值和α值分别是30.814和1.085,可为预测露天煤矿爆破地震波对相邻巷道的影响提供一定的参考意义.
水下爆炸冲击波对人员损伤的判据和安全距离计算方法,是水下爆破作业安全问题之一.针对目前水下爆炸冲击伤判据标准不一,安全距离不同计算方法结果差异较大,国内相关标准缺乏,尤其是50 kg以下小当量水下爆破安全距离计算误差较大的问题,分析现有国内外水下爆炸冲击伤研究相关资料,梳理水下爆炸冲击损伤阈值试验数据和安全距离计算方法,并进行比较分析,为水下爆炸冲击伤阈值选取和安全距离计算提供了参考依据,并以水下爆炸冲击伤阈值为依据,给出了小药量装药(1、5、10、50 kg)水下爆破的安全距离.
为解决核岛底板爆破开挖中建基面平整度不高和预留岩层超挖较大的技术难题,基于高速聚能射流定向劈裂冲击与断裂理论,设计了一种双向多点聚能岩石劈裂成缝装置,通过制作双孔预制裂纹混凝土试块进行爆破劈裂成缝模拟实验.实验结果表明:两炮孔之间形成了贯穿混凝土的裂纹,并且裂纹沿切槽方向向两炮孔外侧扩展,整条裂纹基本沿两炮孔中心连线方向.实验验证了双向多点聚能岩石劈裂成缝装置可用于岩石控界爆破切割形成光滑平整壁面,且非切槽方向混凝土未造成损伤.这为核电基坑底板控制精细爆破,实现高平整度和微损伤岩石界面提供了一种新的方法.
