基于改进云模型的隧道爆破效果综合评价研究

针对隧道爆破效果综合评价的不确定性问题,提出基于改进云模型与组合赋权的评价方法。结合现场工程经验与相关研究,选择平均线性超挖量、平均线性欠挖量、炮孔利用率、周边孔半孔痕率、大块率以及炸药单耗为评价指标,结合序关系分析(G1)法与基于指标相关性(CRITIC)法对各指标赋权,借助改进云模型对爆破效果数值及等级区间进行同向化处理,从而构建爆破效果综合评价模型。以某隧道为实例进行验证,模型分析结果表明在当前的爆破设计方案和生产水平下该隧道爆破效果的综合评价等级为“较好”,指明了影响爆破效果的主要因素,为进一步优化爆破设计参数提供了方向。

粉砂质页岩隧道周边孔装药结构及装药量对爆破效果影响研究

光面爆破技术是目前控制隧道超欠挖的主要手段,为进一步探究周边孔装药结构及装药量对爆破效果的影响。以武隆隧道粉砂质页岩段为研究对象,采用现场爆破试验方法,分别进行了周边孔不同装药结构下不同单孔装药量爆破试验。结果表明:周边孔采用导爆索空气间隔装药结构,装药量为0.1+0.075×5 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率96%,平均线性超挖为15.3 cm。采用雷管空气间隔装药结构,装药量为0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率可达90%,平均线性超挖18.4 cm。采用连续装药结构进行爆破,装药量为0.3/0.45 kg时爆破效果最佳,周边孔残留率32%,平均线性超挖量为24 cm。周边孔采用间隔装药结构可以有效提高爆破效果,保证周边孔炮孔残留率在50%以上,减小隧道超挖量;采用导爆索间隔装药爆破效果最佳,周边孔炮孔残留率在90%以上,雷管间隔装药结构爆破效果次之,炮孔残留率在70%以上,连续装药结构爆破效果最差,炮孔残留率50%以下。同时,通过现场试验证明:除采用导爆索空气间隔装药结构外,周边孔也可采用雷管空气间隔装药结构控制隧道超挖。

基于模糊神经网络与层次分析法的爆破效果评价方法及应用

针对露天爆破效果评价分析过程中存在主观性强、随机性大、难以定量评价爆破效果等问题,开展了露天爆破效果评价方法研究。研究采用大块率、火工品成本、爆破振动等8项指标,涵盖爆破质量、经济及安全3个方面,构建了爆破效果综合评价体系,将贪心算法与模糊神经网络、层次分析法相结合,得到最终适用于露天台阶爆破效果评价的推广模型。研究成果实现了露天爆破效果的定量分析,提高了爆破效果评价方法的易用性,并以推广模型为基础开发了爆破效果综合评价系统,该系统已在矿山推广使用,研究结果可为爆破设计优化提供有效的数据支撑。

不同起爆点位置对基坑爆破效果影响分析

为研究起爆点位置不同时基坑的爆破效果与动力响应特征,文中以山东大学齐鲁医院二期项目基坑工程为例,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对正向起爆与反向起爆下岩质基坑进行爆破模拟分析,分析得出:采用反向起爆方式时,在岩体自由面产生的损伤区域范围明显大于正向起爆;反向起爆方式下,地表各监测点的最大振速值均大于正向起爆,且距离炮孔越近,两种起爆方式下的振速差值越大;两种起爆方式下桩顶最大振速值接近,起爆点位置变化对桩的振动响应影响较小。研究结果对基坑爆破工程中起爆点位置的选取具有指导作用。

直眼掏槽爆破效果的影响因素分析

通过力学模型和数值计算 定量分析炮孔深度、孔距、空孔直径等因素对直眼掏槽爆破效果的影响，以及空孔在直眼掏槽中的作用。分析结果表明 在含空孔直眼掏槽爆破中，炮孔深度每增加1m，每装药孔所对应的空孔面积应相应增大3 ％ ～ 6 ％。

黑岱沟露天矿抛掷爆破效果的模糊综合评价

在露天矿抛掷爆破中,爆破效果的优劣影响到拉斗铲作业效率及露天矿生产成本。优化爆破参数,提高爆破效果具有重要的意义。以模糊数学原理为基础,通过分析选取有效抛掷率、松散系数、降震效果和炸药单耗作为评价指标,建立了黑岱沟露天煤矿抛掷爆破效果的综合评价模型,并通过对实测数据进行分析,确定了其效果等级为很好。该评价模型的建立,为露天矿抛掷爆破效果评价提供了一种有效的方法。

初始应力场对爆破效果的影响

通过对存在不同初始应力场的几种材料的室内试验和地下矿山爆彼实例的分析，发现初始应力场对爆破效果有很大的影响。初始应力场的存在改变了爆轰波的传播规律，同时，对裂纹发展起着导向作用。正确认识和掌握初始应力场的规律，通过合理布置炮孔位置，正确选取爆破参数，可以大大提高工作效率。减少资源损失和改善爆破效果。

自由面状态对爆破效果的影响及解决措施

自由面的状态是影响爆破效果的重要因素之一。首先介绍现场施工过程中出现的自由面存在大脚跟、裂隙、溶洞以及软夹层现象,分析了不同自由面状态对爆破效果的影响,然后针对不同的自由面状态分别提出了具体的解决措施,并进行了现场台阶爆破试验。结果表明:针对不同自由面状态所采取的解决措施是可行的,爆破后块度均匀,减少了大根底和飞石的产生。

光面爆破效果参量预测的投影寻踪回归模型及应用

基于投影寻踪回归理论,选取炮眼密集系数、最小抵抗线、装药量、炮眼深度、抗压强度和泊松比6个因素为判别指标,建立光面爆破炮眼利用率、超挖量和半眼率的预测模型。将该方法应用于某矿巷道掘进光面爆破效果预测问题中,对现场实测的24组数据进行训练和检验,用另外4组现场数据作为预测样本进行测试。预测结果与实测情况较吻合。比较BP神经网络和投影寻踪回归2种方法对光面爆破炮孔利用率的预测结果,发现后者比前者预测结果更接近实际。以上研究表明:该方法回判估计性能良好,判别精度高,是一种预测光面爆破效果的有效方法,可以在实际工程中推广应用。

立井爆破效果预测及模糊综合评价

为了预测立井爆破效果以优化设计参数,确定以影响立井爆破效果的10个设计参数及"循环进尺、炮孔利用率、平均单耗、超欠挖量、周边孔眼痕率"5个效果参数作为输入、输出层样本,建立基于BP神经网络的立井爆破效果预测模型。结果表明:各参数的预测误差大多控制在5%以内,模型能够较好地达到预测目的;为了对预测结果进行定量化评价,以"炮眼利用率、炸药单耗、超欠挖量、周边孔眼痕率"作为评价指标,建立模糊综合评价模型并应用于白家宫2#副井中,评价结果与现场实际情况一致,达到了定量化评价的目的。将二者结合应用,对于优化立井爆破设计参数具有重要作用。

考虑安全的IFAHP—模糊物元露天采场爆破效果评价

针对目前爆破效果评价中偏重爆破经济技术因素而轻视人员设备安全的问题,提出了考虑安全的爆破效果评价,建立了考虑安全的露天采场爆破效果评价体系。鉴于爆破效果评价体系的多元、复杂及模糊特性,运用改进的模糊层次分析法(IFAHP)引入三标度法、模糊一致矩阵以及和行归一法获得考虑安全的爆破效果影响因子权重排序。在模糊物元理论的基础上提出了考虑安全的露天采场爆破效果IFAHP-模糊物元评价方法,并确立了该方法等级量化标准。将该法运用于某露天采场爆破效果评价,结果表明该方法可有效实现对露天采场基于安全的爆破效果客观评价。

逐孔起爆爆破效果的模糊综合评价

逐孔起爆技术是近年在我国露天矿深孔台阶爆破中应用较为广泛的一种爆破技术。为了探究逐孔起爆技术在露天矿台阶爆破作业中的爆破效果,从爆破质量、爆破安全和爆破的经济效益3个方面出发,以"块度分布、松散系数、根底率、飞石距离、爆破振动、炸药单耗、爆破效率"作为评价指标,建立模糊综合评价模型,并将该评价模型应用在遵义的东联露天矿中,评价结果是优,验证了逐孔起爆技术是一种先进的爆破技术,明显优于传统的起爆方法,应该在露天矿爆破施工中进一步推广使用。

基于改进层次分析法的爆破效果影响因素

为了研究爆破过程中多种常见因素对爆破效果的影响,详细介绍了改进层次分析法的应用步骤,并运用此方法建立了系统层次结构模型,采用三标度法建立影响因素的比较矩阵,定量分析得出了各因素的权重排序。计算结果表明:在13个常见影响爆破效果的因素中,主要影响因素为孔网参数、岩石条件、起爆顺序和填塞质量,其权重值分别为0.124、0.112、0.094、0.094,也是工程施工中需要关注的重点。此评价结果使影响爆破效果各因素的影响程度更具有明确性,也可为改善爆破效果提供参考。

基于未确知测度理论的台阶爆破效果综合评价

为了解决台阶爆破效果评价中因素的不确定性问题,运用未确知测度理论建立了台阶爆破效果的综合评价模型,并选取大块率、爆堆形态、松散系数、块度分布、根底率、后裂距离、振动速度、飞散距离、环境影响、炸药单耗、雷管单耗、延米爆破量等12项指标作为未确知测度模型的判别指标。根据实测数据,建立各指标的未确知测度函数,利用信息熵理论和置信度识别准则分别确定了各判别指标的权重和评价等级判定标准。最后得出台阶爆破效果的综合评价结果。用台阶爆破效果的综合评价模型对洪水台土石方平场工程4次台阶爆破效果进行综合评价,分析结果与实际情况完全相符。

基于高速摄影的露天矿山爆破效果评价

露天开采过程中,爆破效果不仅直接影响着铲装、运输、粗碎等工序的生产效率和综合成本,也是矿山生产技术和管理水平的重要标志。通过对爆破效果的评价可以发现矿山爆破存在的问题,为爆破参数优化提供依据,也是施工监督管理的重要手段。采用高速摄影对露天矿山爆破过程进行数据采集,采用专业软件对爆破瞬间和爆破后的影像资料进行处理和分析,得到爆破效果综合评价结果。以某露天矿为例,对其爆破效果进行评价得出的主要结论是:飞石范围小于矿山规定的安全距离,满足飞石安全距离的要求;填塞物冲出的高度过大,整体堵塞质量不好;爆堆形态和破碎块度尺寸满足挖掘设备工作要求;破碎质量较好,大块率低,矿岩的块度较均匀。

光面爆破效果BP神经网络预测

介绍了 BP 神经网络的基本原理,基于 Matlab 工具箱建立了预测光面爆破效果神经网络模型,从岩石力学性质、周边爆破参数两个方面对光面爆破效果进行分析和预测。为了加快神经网络模型的收敛速度,增强其跳出局部极小点的能力,采用了附加动量法和自适应学习速率结合的方法对网络进行训练,利用该模型对光爆效果进行了预测,取得了很好的效果。

露天矿山爆破效果对开采成本的影响研究

首先应用3GSM三维岩体不接触测量技术和点荷载强度试验,对某露天石灰石矿山进行地质调查,分析了岩石的坚固性,并对岩体进行可爆性分级。与此同时,通过现场爆破试验,评价爆破效果,并以大块率为自变量,确定大块率与穿孔成本、爆破成本、铲装成本、运输成本和二次破碎成本之间的关系,利用线性回归分析法,以综合成本为目标函数,建立综合成本数学模型,获得最优成本下的大块率范围,在此基础上,对矿山的爆破参数进行优化设计,为降低矿山开采成本提供指导,也为类似矿山的成本优化研究提供借鉴作用。

人工神经网络预测爆破效果

人工神经网络的研究受人脑工作的理论模型的启发 ,以模拟人脑系统的组织方式来构成新型的信息处理系统 ,是探讨多因素、复杂非线性问题因果关系的一种有效数理方法。本文介绍了人工神经网络系统原理 ,并利用多层前馈神经网络及其反传算法 ,建立爆破条件与爆破效果的多元输入与输出间的映射关系 ,实现对矿山岩石爆破效果的预测和控制。

台阶压碴爆破效果遗传神经网络预测

应用遗传神经网络模型对台阶压碴爆破效果进行了预测,增强了预测结果的可靠性。遗传神经网络是人脑的模型,从爆破实例中获取经验知识,并应用专家知识对爆破效果进行预测,取得了符合实际的预测结果,从而,为选择爆破控制参数和取得良好的爆破效果提供了依据。

基于灰色关联分析的爆破效果综合评价

针对传统灰色关联分析模型权重分配和确定存在的不足,提出了灰色关联分析和层次分析相结合的爆破效果评价模型。该模型对加权灰色关联度进行了改进,通过改进的标度矩阵法确定权重的大小,避免了权重赋值的主观性,利用权重的形式体现各评价指标对评价目标的影响程度,同时采用两层灰色关联分析评价模式,并进行了实例分析,结果表明:该模型不仅简化了评价系统,而且评价结果更科学、合理。