侧向环形切缝装药爆破效应及其在硬岩掏槽中的应用

针对硬岩巷道掏槽效果差的问题,提出了侧向环形切缝装药以提高槽腔内侧的破岩能力,理论分析了该装药的爆破效应,通过模型实验讨论了该装药爆破以后爆炸应变和爆生裂隙的分布特征,并开展现场试验探究了该装药的应用效果。结果显示:侧向环形切缝装药在切缝位置会形成聚能效应,促使切缝位置处岩体承受更强爆炸载荷,从而具有更强的裂隙扩展能力。侧向环形切缝管的存在会降低非切缝方向爆炸应变和提高切缝方向爆炸应变,应变分布特征证明了侧向环形切缝装药在切缝方向的聚能现象;并且通过观测宏观裂隙扩展情况,侧向环形切缝装药在切缝方向的裂隙扩展能力得到了明显提高。与常规柱状装药掏槽爆破技术相比,在硬岩巷道采用侧向环形切缝装药掏槽爆破技术可以提高掘进效率和减少掘进成本,结果验证了侧向环形切缝装药在硬岩巷道掏槽爆破中具有良好适用性。

基于前馈网络的岩体爆破效应预测研究

将神经网络理论知识和爆破专业知识有机地结合在一起，提出了一种新的岩体爆破效应预测的前馈网络理论方法。该方法适合于不同的爆破参数和不同的岩体条件，是一种普遍适用的方法，同时也是一种“面向数据”的方法。通过对三峡工程左岸坝区岩体爆破效应预测的研究表明，本文方法与通常的经验公式法、回归分析法以及ＢＰ网络方法相比。

基于TCK损伤本构的岩石爆破效应数值模拟

脆性岩石在爆破载荷下的动态破碎行为是工程技术人员所关心的,采用数值法预估岩体破裂范围和损伤大小对施工安全具有重大意义,其中合理的岩石损伤模型是关键。假设岩体破坏近似服从Mises屈服准则,且考虑到岩体的应变硬化特性,把Taylor-Chen-Kuszmaul(TCK)模型中的拉裂损伤演化方程和材料双线性、弹塑性本构耦合到一起,并简洁地嵌入到有限元分析软件LS-DYNA中,通过半无限岩体中柱形药包爆破实例验证了其合理性与准确性。对球形药包爆破问题也进行了数值分析。该损伤模型及其数值模拟在工程中具有一定的参考价值。

岩体爆破效应预测的一种新方法

高斯过程是一种最近发展起来新的机器学习技术,对处理非线性复杂问题具有很好的适应性。岩体爆破效应与其影响因素之间是复杂的非线性关系,针对传统方法的局限性,提出一种基于高斯过程的岩体爆破效应预测的新方法,建立相应的岩体爆破效应预测模型,并应用于三峡工程坝区岩体爆破振动速度、爆破损伤深度与损伤半径的预测。通过三峡现场爆破试验数据,建立训练数据集和测试数据集,采用高斯过程方法建立爆破效应与影响因素之间的各影响因素之间的非线性映射关系。研究结果表明,岩体爆破振动速度、爆破损伤深度与损伤半径的预测结果与现场试验结果比较吻合,用高斯过程方法预测岩体爆破效应是科学可行的。与神经网络方法相比,高斯过程方法具有算法参数自适应化的特点,且适用于小样本问题,预测精度高,并易于实现,具有良好的工程应用前景。

集中装药在多相介质中爆破效应的分析及应用

利用爆炸应力波在介质中传播的衰减规律和在界面处的反、透射规律 ,建立起了集中装药在多相介质中爆炸的力学模型 ;并运用工程实例来说明这种力学模型的应用。

岩体爆破效应预测的前馈网络目的规划方法

提出了岩体爆破效应预测的前馈网络目的规划方法．文中给出了该方法的数学模型、求解方法以及在三峡工程左岸坝区岩体爆破效应预测中的应用．计算结果表明：该方法改善了前馈网络的泛化性能，提高了岩体爆破效应的预测精度．

岩体爆破效应的测定与预测方法

本文将系统科学理论应用于岩体爆破效应的测定与预测 ,借助计算机手段 ,为定量测定工程爆破效应、预测工程爆破效果提供了现代化的方法。

炮孔偏心不耦合装药爆破效应数值模拟

为了研究炮孔偏心不耦合装药爆破效应,利用非线性动力分析平台,模拟了不同不耦合系数时炮孔周围的裂纹分布情况以及同心不耦合装药和偏心不耦合装药形成的爆炸应力场。研究结果表明:耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度始终大于不耦合侧,不耦合系数为1.71时耦合侧与不耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度的差值和比值都达到最大,K=1.71为改进偏心不耦合装药结构的最佳不耦合系数;同心不耦合装药形成的爆炸应力场在炮孔周围均匀分布,偏心不耦合装药形成的爆炸应力场则偏向于耦合侧,由于药卷周围不均匀的空气间隔对爆炸载荷产生了不同程度的缓冲和延迟作用,偏心不耦合装药不耦合侧等效应力峰值小于耦合侧,且不耦合侧等效应力峰值出现时间也滞后于耦合侧。

边坡工程的爆破效应分析

本文以四川省某中型水电站坝肩边坡工程为例，讨论了边坡稳定性评价中的爆破效应，论证了目前边坡工程中采用的经验方法。并在此基础上，提出了“动态反演参数优定法”，对边坡工程的有关参数作了合理的调整，所采用优定参数在边坡稳定性评价预测及工程处理中取得了良好的效果．

爆区软弱带对爆破效应的影响原理

定向爆破工程中，爆区地质条件往往很复杂，因此对爆破效应的影响也是多方面的。本文就一种较简单的地质条件，用一维应力波理论，解释了软弱带对爆破效应的影响原理。

考虑爆破效应的隧道开挖损伤区及渗流场分析

针对爆破效应对围岩力学参数及渗透系数的劣化问题,根据岩石弹塑性力学、连续损伤力学、有效应力原理及渗透系数演化方程,提出了基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤模型,并给出了模型的有限元数值求解算法.以甄峰岭隧道为工程依托,对所选断面开挖损伤区进行数值分析,通过声波检测手段确定爆破扰动范围及损伤值,修正计算力学参数和渗透系数.结果表明,考虑爆破效应后的开挖损伤区,位移值和涌水量均大于不考虑爆破效应时的数值,进行工程稳定性评价时应充分考虑爆破因素的影响.

鹤壁井水氡变化与地震及爆破效应

本文根据鹤壁地震台多年来深井水氡观测资料成果,分析了水氡效应特征及其机因,进而探讨了该井反应地壳应力状况敏感程度和预报地震的前景。

层状盐穴难溶夹层爆破效应数值模拟研究

难溶夹层控制爆破可消除层状盐穴建腔隐患、加强建腔速度。为研究层状盐穴难溶夹层爆破效应,采用带围压的分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置开展了泥岩夹层动态力学特性试验,获得了泥岩夹层的塑性随动硬化模型参数,嵌入LS-DYNA有限元程序进行了模拟验证,建立了层状盐穴难溶夹层爆破数值模拟模型,揭示了不同炸药当量及药柱位置对夹层爆破垮塌范围以及盐腔密闭性的影响规律。研究结果表明:在LS-DYNA中采用塑形随动强化模型可以较好地拟合泥岩夹层动力特性;作用于盐腔围岩应力波通过卤水和夹层岩体两种介质传递,应力波在岩体中传播的速度明显大于在水中传播的速度;在本计算实例中选取药柱半径7.5cm,高度6m,炸药当量76.8kg,并布置在夹层中部可促使夹层可控垮塌,并保证盐穴围岩的密闭性。

降低左旋炔诺孕酮硅胶皮下埋植棒“爆破效应”的研究

试用不同除爆方法降低国产左旋炔诺孕酮硅胶（ＣＬＡ）皮下埋植棒的“爆破效应”，结果显示：经与９５％乙醇搅拌３０ｍｉｎ再置３７±０．５℃浸泡１５ｈ处理，具有良好除爆效果。皮下埋植棒体外２０ｄ释放量进口品ＮｏｒｐｌａｎｔＩ型为５７．６μｇ／ｄ，ＣＬＡ除爆前后分别为７３．３μｇ／ｄ和５２．３μｇ／ｄ，有显著差异（Ｐ＜０．０５）

某公路桥梁桩基施工爆破效应分析

为科学合理指导某公路桥梁桩基开挖施工,采用FLAC3D有限差分软件,构建三维计算模型,运用软件的动力分析功能模拟不同开挖深度下爆破效应对临近堆积体变形的影响。研究结果表明,由于爆破面积及炸药量小,在爆破荷载作用堆积体坡面变形很小,爆破效应仅对桩孔爆破位置四周及桩孔延伸方向有较强作用,该结论可为今后类似工程提供参考与借鉴。

空气间隔装药对混凝土爆破效应的数值模拟

为了了解空气间隔装药条件下,药柱爆炸对混凝土破碎效应的影响,利用AUTODYN-2D软件建立空气间隔装药模型,研究不同条件下的爆破效应。模拟结果表明,与耦合装药相比,空气间隔装药能显著降低炮孔初始压力,因而可减少炮孔周围混凝土的过度破碎。同时也分析了空气柱的位置、长度、起爆位置以及炸药类型对混凝土破碎效应的影响。

山岭隧道爆破振动效应分析

石拱山隧道是正在建设的广西壮族自治区全州至容县公路平乐至昭平段总承包经理部TJ4分部的一座分离式隧道,依托石拱山隧道爆破工程实例,开展现场实测及数值模拟研究。根据现场实测得到的爆破振动数据,建立爆破振动速度回归预测模型。基于LS-DYNA软件构建有限元数值模型,并通过现场爆破振动数据对数值模拟效果进行校核。通过数值模拟的手段,研究不同隧道埋深下,地面爆破振动响应规律的分布特征。分析结果发现,随着隧道埋深的增大,对应的质点峰值振动速度呈指数型衰减。

小净距隧道掘进爆破及其振动响应规律研究

为了研究爆破荷载作用下小净距隧道中夹岩区的动力稳定性问题,依托小龙门隧道爆破工程,开展了现场爆破振动监测试验。通过改进的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy,MPE)算法对爆破振动信号进行消噪处理,基于此分析了掏槽孔与周边孔爆破在后行洞左拱腰(非中夹岩区)、右拱腰(中夹岩区)中产生的振动特征差异。结果表明:采用改进的自适应VMD-MPE算法可以有效消除振动信号中的噪声,并降低了主观决策的影响;此外,相对于非中夹岩区,中夹岩对爆破振动具有明显的放大效应,其质点峰值振速明显大于非中夹岩区,但中夹岩区的振动衰减速度更快;同时,通过对比非中夹岩区与中夹岩区各测点振动频率特征可以发现,中夹岩区小于40 Hz的低频振动能量占比较大,更易引起支护结构的共振,发生损伤与破坏的风险更高,应重点关注;受“转角削弱”作用以及地震波传播路径的影响,在比例距离SD小于等于11.57 m·kg^(1/3)范围内,周边孔爆破在掌子面后方围岩中产生的振速大于掏槽孔。