数码电子雷管逐孔起爆下质点峰值振速预测研究

针对电子雷管起爆技术采用传统经验公式预测质点峰值振速精度较低的问题,本文根据电子雷管爆破施工的特点,将其按炮孔类型的不同进行分类,提出了一种分段式的质点峰值振速预测方法,并结合金属矿山巷道爆破进行了试验。结果表明:传统萨道夫斯基经验公式不适用于数码电子雷管爆破的质点峰值振速预测;按照延期时间将炮孔分类后,其质点峰值振速可利用萨道夫斯基经验公式进行预测,选取比例距离药量下各类型炮孔的预测值最大的部分,基于此组成拟合曲线,此组合式曲线具有较好的拟合效果。

基于无人机量测的深孔爆破振速预测方法

当前高速公路路基爆破的智慧化水平较低,导致路基深孔爆破时爆破振速难以实现精准预测,爆破施工优化效果较差。依托济青中线潍青段路基深孔爆破工程,引入无人机航测技术,建立路基爆破的三维模型,提出基于无人机摄影量测和三维模型重建技术的爆心距计算方法,实现了路基深孔爆破的爆心距精准计算;通过爆破振动监测获取振速数据,基于药量、振速、爆心距等参数建立深孔路基爆破的振速预测方法,有效提高爆破振速预测公式的拟合度和精准度,为路基爆破智慧化设计优化、施工决策及现场安全管理提供科学依据。

考虑自由面数量和抵抗线影响的隧道爆破振速预测

为研究不同自由面条件下隧道爆破振速的衰减规律,探讨振速峰值与自由面数量、抵抗线之间的相关关系,基于萨道夫斯基公式,建立考虑自由面数量与抵抗线的振速预测修正公式。研究结果表明:振速峰值随自由面数量的增加而降低,随抵抗线的增加而增加;考虑自由面数量与抵抗线影响的修正公式,可有效提高爆破振速的预测精度;经试爆数据验证,修正公式振速预测值的平均误差为13.32%,远小于萨道夫斯基公式振速预测值的平均误差24.79%;修正公式与现场实测数据的良好相关性为大断面隧道分部爆破最大段药量的控制提供科学依据,通过工程应用可有效保障临近既有运营隧道的结构安全。研究结果可为类似近接工程的精细化爆破设计和施工提供参考。

考虑自由面参数影响的地铁隧道爆破振速预测公式优化研究

预测地铁隧道爆破施工产生的振动速度,大多采用萨道夫斯基公式进行计算,很难反映岩体爆破中自由面的影响。然而,在隧道爆破过程中,岩石的自由面面积及自由面数量都会影响爆破地震波的传播,导致振速发生变化。为进一步研究自由面对爆破振速的影响,在萨道夫斯基公式的基础上,引入自由表面积S_(r)、自由面数量系数k和自由表面指数β来表征自由面对爆破振速的影响,并采用统计学t分布进行优化,建立隧道爆破地表振速改进预测公式。以重庆地铁18号线富歇区间隧道工程为依托,开展爆破振动测试,将改进公式与原公式对实测振速的拟合结果对比分析,验证了改进公式的正确性。通过数值模拟建立了3种自由面参数不同工况下的隧道爆破模型,根据改进公式预测结果的各项误差评价指标,可知和方差由3.19×10^(-5)下降为1.29×10^(-5),均方根误差由1.56×10^(-3)下降为9.96×10^(-4),决定系数由0.887上升为0.956,调整决定系数由0.882上升为0.954,证明了改进公式具有更高的预测精度。研究成果可为类似隧道爆破工程提供一定的理论依据。

金属矿山台阶爆破振速预测研究

基于相关理论,运用回归分析法,构建了金属矿山台阶爆破振动预测公式,并结合实测情况对公式预测结果的可靠度进行了分析。最后,以放马峪铁矿为例,在爆破现场测得了120组数据,其中包含了3种不同地表、地形条件下所测得的数据,分别从垂直向、水平切向、水平径向和振动速度矢量和4个方面,对处理后的原始数据进行分析,求出各自的K、α值,据此拟合出相应的爆破振动速度预测公式,并利用拟合得出的预测公式对其爆破振动的速度进行了预测。分析表明,预测结果具有较好的稳定性和可靠性,能满足工程实践的要求,为类似爆破工程振速的预测提供了较好的借鉴和参考。

基于BP神经网络的地下采场爆破振速预测

为降低矿石开采中爆破振动的危害并达到最佳爆破效果,以河北唐山某矿山地下采场-156 m阶段爆破开采为例,采集了爆破振动监测数据,运用BP神经网络与萨道夫斯基经验公式分别对爆破峰值振速进行预测。结果表明:BP神经网络平均误差为17.22%;萨氏公式平均误差为40.76%。BP神经网络预测地下采场爆破振速是可行的。

基于BP神经网络与经验公式法的地下洞室爆破振速预测及对比研究

大型地下洞室爆破装药量通常较大,因而引起振速较大,对构筑物本身及邻近建筑物的潜在影响亦较大。由于爆破机理及爆破振动传播条件的复杂性,目前常采用萨道夫斯基经验公式进行振速预报。为探寻爆破振速预测的其他途径,基于大型地下洞室开挖中的梯段爆破,采用BP神经网络与经验公式分别对其爆破振速进行预测,并对二者进行对比分析。结果表明,在地下洞室梯段爆破振速预测中,BP网络预测精度能满足工程应用的要求;BP网络与经验法公式相比,对于振速的预测,前者的预测精度略高;随爆心距的变化,BP网络与经验法公式的预测结果存在一定的波动,但与监测值的整体拟合较好。

隧道近接工程减振措施下爆破振速预测修正研究

隧道施工近接地下工程时,精准预测爆破振速是有效控制爆破危害的重要内容。为准确预测采取减振措施后的新建隧道爆破振速,在经验公式基础上引入减振系数以修正爆破振速预测公式。以东茗隧道侧穿既有建(构)筑物爆破作业为背景开展现场试验,结合爆破振动监测数据,通过线性回归分析法对采用不同减振措施下的爆破振动公式进行拟合,得到减振孔法和绳锯掏槽工法下的减振系数φ1和φ2,且φ2>φ1,说明绳锯掏槽法减振效果更显著;结合下穿段爆破数据,采用修正爆心距拟合与未修正情况相比,误差从31.12%减至12.24%,验证了引入减振系数进行爆破振速预测的合理性,可为确定爆破安全允许距离和预测正式下穿段爆破振速提供理论依据。

基于BP神经网络的桩基爆破振动速度预测

为研究桩基爆破振动对邻近埋地天然气管道的影响,以荣乌高速公路第7标段红泉村3号大桥桩基爆破振动为研究对象,以水平距离、雷管段数、总装药量、最大单段装药量、桩基深度和爆心距作为主要因素,建立桩基爆破振动BP神经网络预测模型,以现场测试的15组数据为学习样本对模型进行训练,以5组数据为检测样本进行预测,并将预测结果与萨道夫斯基公式和高程修正公式进行对比。结果表明:BP神经网络、萨道夫斯基公式和高程修正公式预测平均相对误差分别为7.90%、27.68%和24.30%,BP神经网络比萨道夫斯基公式和高程修正公式预测精度分别提高71.43%和67.49%。

SVMR在爆破振速预测中的应用

为了预测爆破振速,讨论了国内外的相关研究方法,提出采用回归型支持向量机(SVMR)进行预测的方法。首先,通过工程实例建立预测模型;其次,使用Matlab仿真了SVMR模型和BP神经网络模型;最后,完成了两种模型下的振动预测。预测结果表明,SVMR方法的性能优于BP神经网络方法。

基于BP神经网络的多台阶地形爆破振速预测对比分析

应用萨道夫斯基公式、考虑高程的萨道夫斯基修正公式及BP网络模型对多台阶地形的爆破振速进行预测。得出以下结论:在测点正对爆区的情况下,考虑高程情况下的萨道夫斯基公式的准确度要高于未修正的萨道夫斯基公式;在爆区的侧向,考虑高程情况下的萨道夫斯基修正公式和萨道夫斯基公式的准确度均较低;BP神经网络能很好地对上述两种情况下的爆破振速进行预测,且准确度较高。

下穿引水隧洞爆破振动影响新建铁路隧道响应测试

为解决爆破开挖下穿引水隧洞对新建铁路隧道爆破振动影响问题,采用现场监测的方法,研究了既有隧道对爆破振动的响应.结果表明:引水隧洞爆破时,在相同爆破参数、相同距离条件下,掌子面靠近既有隧道时的爆破振动速度大于离开时的爆破振动速度;同一测试断面内,迎爆面的质点峰值振动速度最大,背爆面相对较小,距离爆心距越远,这种差别越小;掏槽孔的质点峰值振动速度最大,周边孔的最小;爆破地震波频率成份丰富,但主振频率比较稳定,多数在100～200 Hz之间,主频域在30～500 Hz之间;以部分实测数据和萨道夫斯基经验公式为基础进行回归分析,建立了任意质点峰值振动速度预测公式.该成果对上下交叉近距离隧道爆破开挖及振动控制工程具有一定的参考价值和指导意义.

司徒铺钨矿爆破振动对地表房屋的影响分析

为对司徒铺钨矿地下开采爆破振动对地表房屋的影响进行分析,选取了井下4个爆破点和32个地表测振点进行了爆破振动现场试验。采用振动监测仪,配合BM View软件,得到爆破振动实测数据,并在此基础上根据萨道夫斯基经验公式进行了爆破振动分析和振速预测。试验结果表明:测试范围内地表民房振动速度实测值均小于0.18 cm/s,地表民房爆破振动速度预测值均小于0.5 cm/s,两项指标都小于《爆破安全规程》所规定的地表民房爆破振动安全允许值。

PCA-BP算法在地面爆破振动中的应用

为了更加准确地预测地面爆破的质点峰值振动速度,提出应用一种PCA-BP算法,该算法首先利用主成分分析对爆心距、高程差、总药量、炮孔深度、单段最大药量等地面爆破振动影响因素进行研究,然后结合BP神经网络算法对其爆破质点峰值振动速度进行预测。结果显示:利用PCA-BP算法的预测结果更接近工程实测值,平均相对误差为7.748%,远小于用传统萨道夫斯基经验公式进行预测的平均相对误差32.654%,说明将PCA-BP算法应用到爆破振动工作中是比较可行的,对评估地面振动危害有一定的指导意义。

城市小间距交通隧道爆破安全监测及结果分析

根据长沙市小间距交通隧道的爆破安全现场监测结果,进行了安全性评价及地震波衰减规律分析。安全性评价分别采用振速峰值和振速-频率安全判据进行评判,结果表明各测试结构物在测试爆破条件下是安全的,且具有较大的安全空间,可适当增加装药量,以加快施工速度,节约资金。通过萨道夫斯基经验公式回归分析,给出了测试条件下的场地系数K和地震波衰减指数α的值,并由此反演得到任意质点振速峰值预测公式和最大(段)允许装药量的控制公式,且后续施工证明装药量控制值是可靠、安全的。

湘祁二线船闸复杂环境定向拆除爆破技术实践

为消除湘祁二线船闸复杂环境下既有建筑拆除对周边环境的影响,确保运行船闸及周边设施安全,针对被拆对象的工程特性,从爆破原理出发,通过重难点分析和关键技术选择,制定了定向拆除爆破的施工技术方案和参数设计,并成功地指导了工程实践。结果表明:定向拆除爆破施工中,采用三角形切口能满足良好的倒塌效果,减振沟等有效地控制了塌落振动,对类似项目具有一定的参考价值。