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复式楔形掏槽在大断面隧道掘进中的应用研究
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作者 钱至桥 赵明生 +3 位作者 池恩安 王振毅 崔未伟 吴永祥 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期86-95,共10页
掏槽孔爆破效果对整个断面的爆破质量有着重要影响,为解决大断面隧道掘进困难,炮孔利用率低的问题,采用基于ANSYS/LS-DYNA的流固耦合算法对比研究单楔形掏槽与复式楔形掏槽的内部有效应力与损伤破坏范围,与现场实际爆破效果印证解释了... 掏槽孔爆破效果对整个断面的爆破质量有着重要影响,为解决大断面隧道掘进困难,炮孔利用率低的问题,采用基于ANSYS/LS-DYNA的流固耦合算法对比研究单楔形掏槽与复式楔形掏槽的内部有效应力与损伤破坏范围,与现场实际爆破效果印证解释了复式楔形掏槽爆破效果优于单楔形掏槽的原因。研究结果表明:单楔形掏槽应力峰值出现在孔底处,随孔底至堵塞段应力峰值缓慢降低,堵塞段到掌子面应力峰值骤降。复式楔形掏槽应力峰值则出现在一级掏槽孔底位置,且其数值大小高于单楔形掏槽应力峰值。选取两种掏槽模型的损伤区域截面发现,两者的破碎面积接近,但单楔形掏槽模型的堵塞段至掌子面区域的岩石未能破碎贯通,复式楔形掏槽模型整个槽腔完全贯通。根据数值模拟结果改进了某公路隧道爆破方案并进行了现场试验,复式楔形掏槽能更好地解决大断面隧道爆破炮孔利用率低以及爆后大块多的问题。研究结果可为相关隧道掏槽孔布设方案提供选择和参考。 展开更多
关键词 隧道掘进 复式掏槽 爆破参数 数值模拟 峰值应力
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地下管道爆破振动安全允许峰值振速试验研究 被引量:4
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作者 张黎明 赵昌龙 +1 位作者 池恩安 赵明生 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第4期146-149,154,共5页
为探究地下管道的安全允许峰值振速,通过现场试验对管道地表的爆破振动峰值振速、主振频率、及管道表面轴向微应变进行监测记录。分别对不同主频范围的峰值振速和管道轴向应变进行拟合分析,发现主频≤35 Hz和主频>35 Hz的拟合结果不... 为探究地下管道的安全允许峰值振速,通过现场试验对管道地表的爆破振动峰值振速、主振频率、及管道表面轴向微应变进行监测记录。分别对不同主频范围的峰值振速和管道轴向应变进行拟合分析,发现主频≤35 Hz和主频>35 Hz的拟合结果不同,且应变随峰值振速的增加呈指数增长。以管道的最大容许轴向应变峰值为管道的破坏判据,得到其安全允许峰值振速分别为14.44 cm/s(主频≤35 Hz)、17.21 cm/s(主频>35 Hz)。由此可见,应根据不同主振频率确定地下管道的爆破振动安全允许峰值振速,通过现场监测、管道情况制定和优化爆破施工方案。 展开更多
关键词 地下管道 峰值振速 主振频率 轴向应变
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装药结构对爆破振动能量传递的影响研究 被引量:14
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作者 苟倩倩 赵明生 +3 位作者 张光雄 池恩安 余红兵 余伟成 《爆破》 CSCD 北大核心 2020年第1期61-67,共7页
针对某石方钻爆工程单耗大、临近建(构)筑物振动响应较大问题,现场进行了连续耦合装药、径向不耦合装药、中部空气间隔装药及水不耦合装药的四组爆破试验。将测得的试验数据进行基于CEEMDAN的光滑降噪模型去噪,以各频带与原始信号的相... 针对某石方钻爆工程单耗大、临近建(构)筑物振动响应较大问题,现场进行了连续耦合装药、径向不耦合装药、中部空气间隔装药及水不耦合装药的四组爆破试验。将测得的试验数据进行基于CEEMDAN的光滑降噪模型去噪,以各频带与原始信号的相关系数及均方误差为指标,筛选出优势分量,通过计算其能量值来判断4种装药结构下爆破振动的破坏力大小,并且对比分析了4种工况下岩体爆破块度,结果表明:空气不耦合装药爆破振动速度-时程曲线携带的能量最小、破坏力最小,水不耦合装药次之,但水不耦合装药爆破能有效降低岩石大块率及粉尘危害。 展开更多
关键词 装药结构 爆破振动 信号降噪 能量传递
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基于CEEMDAN的塌落触地振动信号最优降噪光滑模型算法 被引量:9
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作者 赵明生 苟倩倩 +3 位作者 张光雄 池恩安 胡娟新 姚颖康 《爆破》 CSCD 北大核心 2020年第2期127-135,共9页
为了更精确的提取原始爆破振动信号特征信息,针对EMD分解产生的模态混叠及EEMD分解完备性较差且计算复杂问题,采用CEEMDAN分解的固有模态分量构建不同的带通滤波器,建立基于CEEMDAN的爆破振动信号最优光滑降噪算法,并且根据降噪均方误... 为了更精确的提取原始爆破振动信号特征信息,针对EMD分解产生的模态混叠及EEMD分解完备性较差且计算复杂问题,采用CEEMDAN分解的固有模态分量构建不同的带通滤波器,建立基于CEEMDAN的爆破振动信号最优光滑降噪算法,并且根据降噪均方误差指标、曲线曲折度指标建立最优光滑降噪算法的判断准则。通过构建仿真信号并以含噪信号与降噪误差比为指标分别对EMD、EEMD及CEEMDAN的最优光滑降噪算法效果进行对比分析。结果表明:CEEMDAN分解得到的算法A 4信噪比最小,验证了本文算法的科学性和有效性。将其应用于实测的水塔塌落触地振动信号进行降噪处理和时频分析,效果较好。 展开更多
关键词 塌落触地振动信号 CEEMDAN分解 带通滤波 均方降噪误差 曲线光滑度
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主成分分析法在露天煤矿岩石质量评价中的应用 被引量:6
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作者 赵珂劼 池恩安 +4 位作者 赵明生 汪帅文 欧阳天云 雷振 郑海涯 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第3期50-55,共6页
为了研究别矿不同平盘岩石的物理力学性质对爆后大块率和根底率的影响,以别矿1264-1252东坡道,1252-1240双坡道和1228平盘东为试验对象,对其岩石进行取样并测定其物理力学参数,运用主成分分析法分别对岩石的密度、单轴抗压强度、抗拉强... 为了研究别矿不同平盘岩石的物理力学性质对爆后大块率和根底率的影响,以别矿1264-1252东坡道,1252-1240双坡道和1228平盘东为试验对象,对其岩石进行取样并测定其物理力学参数,运用主成分分析法分别对岩石的密度、单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比5项指标进行评价和分析,建立岩石质量评价的数学模型。利用该模型对不同水平台阶的岩石质量进行分析评价。结果显示:在1264-1252东坡道位置,岩石的硬度较大,不易破碎,这与实际的工程情况和矿区的实际情况一致。针对1264-1252东坡道的爆破参数进行优化,孔深为13.5m,孔网参数为3.5m×6.5m,最小抵抗线为2.5m,装药结构为中部空气间隔装药且空气间隔装药比例为15%时,大大地降低了大块率和根底率,获得了良好的爆破效果。 展开更多
关键词 岩石质量评价 主成分分析法 数学评价模型
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台阶爆破方案优选的AHP-熵模糊物元模型研究 被引量:8
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作者 罗毅 张义平 +3 位作者 陶铁军 池恩安 万嗣鹏 王雪琴 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第4期80-85,145,共7页
针对台阶爆破效果综合评价方案中各项指标的未确知性,应用信息熵理论及层次分析法结合模糊物元理论,建立台阶爆破优选的AHP-熵模糊物元综合评价模型,并选取大块率等12项影响因素作为对应的模糊量值组成复合模糊物元指标。根据各指标调... 针对台阶爆破效果综合评价方案中各项指标的未确知性,应用信息熵理论及层次分析法结合模糊物元理论,建立台阶爆破优选的AHP-熵模糊物元综合评价模型,并选取大块率等12项影响因素作为对应的模糊量值组成复合模糊物元指标。根据各指标调查统计值,通过层次分析法与熵权法分别确定各指标主观与客观权重,以最大关联度为评判标准优选出最优方案。利用洪水台土石方平场项目4次台阶爆破效果对该模型进行验证与计算,采用Maltab软件编程计算其主客观权重与最大关联度,得出4次台阶爆破效果的最大关联度分别为0.8830、0.8836、0.8111、0.8608,从而确定最优台阶爆破方案。 展开更多
关键词 层次分析法 模糊物元 爆破方案 关联度
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露天煤矿生产中基于AHP的爆破效果影响因素分析 被引量:5
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作者 于海阔 池恩安 +3 位作者 赵明生 徐顺心 周后友 李玉能 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第1期84-89,共6页
以新疆别斯库都克露天煤矿为例,为方便分析出煤矿日常生产过程中,影响爆破效果因素的重要程度,采用层次分析法(AHP)对各个因素的重要性程度进行具体的计算。经详细咨询相关专家,参考实际生产过程中总结出来的经验,确定出主要的影响因素... 以新疆别斯库都克露天煤矿为例,为方便分析出煤矿日常生产过程中,影响爆破效果因素的重要程度,采用层次分析法(AHP)对各个因素的重要性程度进行具体的计算。经详细咨询相关专家,参考实际生产过程中总结出来的经验,确定出主要的影响因素。影响爆破效果的非自然因素分别为:炸药爆速、孔网参数、炸药密度、穿孔填塞质量、殉爆距离、自由面、施工人员综合素质、装药结构、安全防护情况。计算得出了各个影响因素分别所占其他非自然因素总体的比例分别为:0.383、0.226、0.105、0.100、0.057、0.054、0.039、0.021、0.015。因此在自然条件一定的情况下必须严格把关炸药质量,选用更加合理的爆破工艺,这样才能取得更加理想的爆破效果。 展开更多
关键词 露天煤矿 AHP 爆破效果 非自然因素
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循环爆破对在建桥梁的振动影响研究 被引量:2
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作者 车云浩 池恩安 赵明生 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第3期129-136,共8页
为了研究隧道循环爆破对邻近在建桥梁的振动影响,以贵州晴隆战马田的泄洪隧道工程为背景,对比了不同爆破方案下测点的峰值振速。通过FLAC3D软件建立三维模型,模拟了循环爆破对在建桥梁桥面、桥桩产生的振动影响。结果表明:4掏槽孔,0.42 ... 为了研究隧道循环爆破对邻近在建桥梁的振动影响,以贵州晴隆战马田的泄洪隧道工程为背景,对比了不同爆破方案下测点的峰值振速。通过FLAC3D软件建立三维模型,模拟了循环爆破对在建桥梁桥面、桥桩产生的振动影响。结果表明:4掏槽孔,0.42 kg/t装药密度及50 ms延时的爆破方案测点峰值振速最低,且循环进尺较高;桥面和桥桩底部的峰值振速实测值分别为0.235、0.081 cm/s,模拟值分别为0.250、0.095 cm/s,模拟值与实测值误差在±11%内,说明利用动荷载模拟循环爆破效果的模型有效;爆破施工对桥梁产生的峰值振速处于0.05~0.25 cm/s,对在建桥梁材料强度的影响处于安全范围内,表明每日8次的循环爆破对43 m外的在建桥梁不会产生安全影响。 展开更多
关键词 隧道 循环爆破 振动 在建桥梁
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Ф42 mm炮孔空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究 被引量:9
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作者 周后友 池恩安 +5 位作者 张修玉 朱杰超 杨德强 蒲恒强 邓涛 王彩霞 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第4期63-68,共6页
为探索小孔径炮孔应用空气间隔装药对改善岩体破碎效果的可行性,采用ANSYS/LS-DYNA对Ф42 mm炮孔药包顶部、中部、底部空气间隔装药以及连续装药爆破进行数值模拟,得出中部空气间隔装药的破碎效果较好。然后分别选取空气层占孔深比例为5... 为探索小孔径炮孔应用空气间隔装药对改善岩体破碎效果的可行性,采用ANSYS/LS-DYNA对Ф42 mm炮孔药包顶部、中部、底部空气间隔装药以及连续装药爆破进行数值模拟,得出中部空气间隔装药的破碎效果较好。然后分别选取空气层占孔深比例为5%、10%、15%、20%、25%、30%六个工况进行乳化炸药药包中部空气间隔装药及连续装药爆破试验,并通过Split-Desktop 3. 0软件对爆破块度进行统计分析,以表征爆破对岩体的破碎效果。结果表明:中部空气间隔装药对改善小孔径爆破块度均匀性起着良好的作用,且空气间隔层比例不宜过大,比例为5%~15%的情况下,爆堆的块度达到最佳效果,其大块度比例降低72. 88%~88. 13%,小块度比例降低20. 51%~32. 99%。 展开更多
关键词 空气间隔装药爆破 数值模拟 现场试验 块度分布
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爆破地震波传播规律试验研究 被引量:18
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作者 安胜杰 易吉祥 +2 位作者 池恩安 于海阔 欧阳天云 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期32-36,166,共6页
根据别斯库都克露天煤矿的现场情况,分析爆破地震波在多台阶边坡中的传播规律,对矿区台阶边坡进行爆破振动测试,选取爆破区域上部平台由近到远依次布置的四个振动测试点,共进行爆破振动试验7次,取得5组有效数据。通过对5组振动数据结果... 根据别斯库都克露天煤矿的现场情况,分析爆破地震波在多台阶边坡中的传播规律,对矿区台阶边坡进行爆破振动测试,选取爆破区域上部平台由近到远依次布置的四个振动测试点,共进行爆破振动试验7次,取得5组有效数据。通过对5组振动数据结果进行萨道夫斯基公式回归拟合分析,轴向、径向和垂直方向的振动公式拟合结果的相关性系数R均大于0.8,线性相关性较好,振动传播公式对该地质条件下的边坡震动衰减规律有较好的适用性,且随着爆心距的增大,边坡质点振动速度不断衰减,三个方向中水平径向峰值振速最大,水平切向次之,垂直方向最小,爆心距对爆破振动速度的影响要远大于高程。利用该公式开发爆破振动预测软件,通过给定的参数可实现测点位置的振动峰值预测、校核最大单段起爆药量、校核振动安全距离,为解决非工作帮的边坡稳定提供数据基础。 展开更多
关键词 露天煤矿 爆破地震波 萨道夫斯基公式 爆破振动预测软件
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爆破荷载作用下露天边坡稳定性分析 被引量:13
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作者 周后友 池恩安 +2 位作者 欧阳天云 于海阔 高正华 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期80-87,共8页
露天边坡的稳定性受爆破振动作用影响较大,为进一步分析研究爆破振动作用下露天边坡的稳定性特征,对露天边坡的静力稳定性进行分析,得到边坡在静力条件下的位移、应力和静力安全系数,并在静力计算的基础上,计算边坡在爆破振动下的动态... 露天边坡的稳定性受爆破振动作用影响较大,为进一步分析研究爆破振动作用下露天边坡的稳定性特征,对露天边坡的静力稳定性进行分析,得到边坡在静力条件下的位移、应力和静力安全系数,并在静力计算的基础上,计算边坡在爆破振动下的动态响应特征,进而求得爆破荷载下边坡的位移、应力及动力安全系数等响应特征,可以来分析边坡在爆破振动作用下的稳定状态。利用ANSYS有限元软件,采用强度折减法对别矿露天边坡在静力和动力荷载条件下的稳定状态进行分析,得出爆破荷载下边坡的安全振速和临界振速。仅考虑边坡自重下时的安全系数为1.66,处于稳定状态;在不同强度爆破荷载作用下边坡的安全系数分别为1.46、1.5、1.56、1.62,相对静力条件下安全系数衰减了2.4%~12%。通过安全系数与水平径向振动速度关系,推导出了南帮边坡的安全振动速度为10.64 cm/s,临界振动速度为13.16 cm/s。 展开更多
关键词 爆破震动 安全系数 振动速度
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炮孔直径对层状板岩光面爆破效果影响的研究 被引量:4
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作者 宋庆刚 李玉能 +3 位作者 田仁永 池恩安 张修玉 朱杰超 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第3期60-64,共5页
大孔径技术更适合层状板岩光面爆破。为了寻求合适于层状板岩光面爆破的最佳炮孔直径,应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对层状板岩进行模拟计算,得出爆炸应力波在该类岩体内的传播规律,结合实践经验及《爆破手册》确定大孔径光面爆破现场试... 大孔径技术更适合层状板岩光面爆破。为了寻求合适于层状板岩光面爆破的最佳炮孔直径,应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对层状板岩进行模拟计算,得出爆炸应力波在该类岩体内的传播规律,结合实践经验及《爆破手册》确定大孔径光面爆破现场试验参数,以炮孔直径为单一的变量进行炮孔直径为90mm、100mm、110mm、115mm、120mm、125mm六组现场试验,并以半孔率、光面壁不平整度作为试验效果分析的判别依据。试验结果表明:在炮孔直径为115mm时,层状板岩光面爆破半孔率出现最大值峰值85.58%,层状板岩光面爆破不平整度出现最小值峰值7.16cm。综合半孔率和不平整度,炮孔直径为115mm时,层状板岩光面爆破效果最佳。 展开更多
关键词 层状板岩 光面爆破 炮孔直径 半孔率 不平整度
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A new method of cut-blasting for vertical shaft excavation and its experimental study 被引量:5
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作者 ZHANG Yi-ping WENG Chun-lin chi en-an 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2010年第1期17-22,共6页
Based on cutting principle and technology development of vertical blasthole cutby stage and deck in vertical shaft excavation, combined with the merits of middle spacecharging and toe space charging, the reinforced cu... Based on cutting principle and technology development of vertical blasthole cutby stage and deck in vertical shaft excavation, combined with the merits of middle spacecharging and toe space charging, the reinforced cutting effect of central large-diameterblasthole and the method of cutting blast by stage and deck toe space charging for thevertical large-diameter blastholes was put forward and analyzed theoretically.This new cutblasting method is provided with the advantages of high blasthole using ratio, big cavitybulk, low rate of chunk, even lumpiness, and relatively high energy using ratio.The parameterchoices and practical effects of this cutting method were discussed after in situexperiment.It shows that the decked delay time of 75~100 ms is applicable. 展开更多
关键词 cutting of vertical blasthole by stage and deck blast excavation space charging cutting experiment
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Analysis on control technology for collapsing vibration generated by building demolition blasting 被引量:2
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作者 chi en-an ZHANG Yi-ping 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2010年第3期262-266,共5页
The mechanism of ground vibration in building demolition blasting was investigated,taking into account the prevailing influential factors, including the building's heightof mass center, the quantity size, the stru... The mechanism of ground vibration in building demolition blasting was investigated,taking into account the prevailing influential factors, including the building's heightof mass center, the quantity size, the structural feature, the component material quantity,the demolition method, the geological structure of the region, earthquake resistance rank,as well as the earthquake wave dissemination.The proposed method was applied efficientlyto reduce the blasting effects on the environment, which enriches the control theoriesof vibration caused by collapse in the blasting process and may provide a good referencefor the related engineering practices. 展开更多
关键词 demolition blasting collapse vibration control technology harmful effects
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别矿台阶岩与煤同爆技术研究与实践 被引量:1
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作者 郭春阳 张力 +2 位作者 牛国庭 池恩安 孟庆浩 《爆破》 CSCD 北大核心 2020年第4期69-74,共6页
别斯库都克露天煤矿(简称别矿)北帮台阶K2-K3段呈三角岩体覆压三角煤体状,采用岩与煤分爆分采工艺不能满足高效、经济、安全的施工要求。基于此况而提出岩与煤同爆分采方案。根据K2-K3段岩与煤厚度(孔深)走势、单孔爆破破碎半径及爆破... 别斯库都克露天煤矿(简称别矿)北帮台阶K2-K3段呈三角岩体覆压三角煤体状,采用岩与煤分爆分采工艺不能满足高效、经济、安全的施工要求。基于此况而提出岩与煤同爆分采方案。根据K2-K3段岩与煤厚度(孔深)走势、单孔爆破破碎半径及爆破主辅关系而将其细划为A、B、C三个区段,通过分区段设计爆破参数、严格执行爆破施工操作等方式来提升同爆效果。岩与煤同爆方案避免了机械设备在斜煤面上作业而存在的不安全状态,精简了施工流程。较分爆分采工艺而言,剥采周期由17d降至8d,节省炸药用量1.01t,爆破单耗由0.37kg/m3降至0.26kg/m3,钻孔进尺由399m降至374m,煤的贫化由6.9%降至6.7%。岩与煤同爆技术偏重解决现场实际工程问题,然设计依据尚不成熟且对施工操作要求较高,尚有很大优化空间。 展开更多
关键词 岩与煤同爆 爆破区段 爆破参数 爆破施工操作
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