梅蓄电站二期上引水洞爆破开挖诱发空气超压对上库事故闸门的影响分析

爆破开挖过程中产生的空气超压可能会影响周边建构筑物的安全。梅州抽水蓄能电站二期引水平洞的爆破作业区,距离在一期工程中已建好并投入运行的二期工程引水上平洞上库钢质事故闸门仅81 m,爆破作业可能会影响事故闸门的稳定运行。为此,以梅州抽水蓄能电站二期引水上平洞的爆破开挖为对象,开展了爆破空气超压现场监测工作,分析了爆破空气超压的分布规律及其对梅州抽水蓄能电站上库事故闸门的安全影响,为分析爆破空气超压对上库事故闸门的安全影响提供了支撑。现场的爆破空气超压监测数据表明:距离爆破掌子面约80 m的事故闸门前的空气超压水平分布在0.63~3.46 kPa,远小于建议的相应的爆破安全控制标准100 kPa;闸门前使用胶帘等防护设施可以有效减小闸门位置的空气超压,实测的第4次和第5次爆破空气超压减小了55%以上;单段装药量及总装药量得到有效控制时,实测的空气超压值远低于建议的控制标准;现场宏观调查及其他检测数据也未见异常,爆破施工未影响上库事故闸门的安全运行。

毗邻高层居民楼的爆破工程产生的空气冲击波超压的研究和探讨

佐敦谷场地开挖及平整工程是香港有史以来在市区内进行的最大规模爆破工程。根据在毗邻高层居民楼进行的爆破工程产生的空气冲击波超压监测获得的大量数据,对影响爆破空气冲击波超压的因素及其控制方法进行了分析研究。文章建议对在市区内进行的爆破工程采用134dBL和120dBA两个指标,对爆破空气冲击波超压有可能造成的结构破坏和爆破噪声进行限制。

燃料空气炸药冲击波超压反演研究

基于燃料空气炸药(FAE)冲击波超压衰减特征,获得FAE燃料等效TNT当量和冲击波超压衰减指数;用能量方法反演研究FAE燃料中可燃元素组元的完全反应程度,以及FAE燃料中金属燃料组元可能的反应模式,为FAE燃料设计提供新的研究方法。

爆炸空气冲击波超压影响因素分析及控制

爆炸能量利用率和空气冲击波在传播过程中的外界环境是影响空气冲击波超压的重要因素 ,在因素分析的基础上 ,介绍从“减源”和“削波”两方面控制空气冲击波超压的措施。

隧道微差爆破冲击波超压衰减规律分析和预测

微差延时起爆技术在隧道工程建设中应用广泛,能有效降低爆破振动、冲击波等环境负效应,但低强度且频繁的爆破冲击波依然具有可不忽略的破坏作用。隧道爆破冲击波超压衰减规律的现场监测结果表明,仅用比例距离无法准确描述爆破冲击波超压衰减规律。采用ANSYS/LS-DYNA软件分析不同工况下爆破冲击波传播规律,借鉴受限空间内爆轰波传播体积的概念,引入爆源药量计算系数η对《爆破安全规程》(GB6722—2014)中平坦地形爆炸冲击波超压公式进行修正,获得隧道微差爆破冲击波超压预测公式。研究结果表明:隧道内爆破冲击波超压发生波动的原因,不仅与比例距离相关,也与传播空间的限制和爆源特点有关;掘进隧道的有限空间约束了爆破冲击波能量耗散,因多次反射叠加而不断发生“后赶前”的现象,从而引起冲击波超压反复波动,当传播一定距离后可形成稳定平面波;多孔微差延时爆破分散了初始冲击波能量,分段炸药量相同情况下微差时间越长,稳定平面波的超压值越小,但由于冲击波反射叠加增强效应,该超压值依然大于单段炸药起爆工况下的结果;修正公式中,微差爆破冲击波的叠加作用通过爆源药量计算系数η调节,修正后的隧道爆破冲击波超压预测公式与现场实测值相关性较好,验证了其合理性。研究成果可为隧道爆破冲击波环境评估提供依据。

利用冲击波速度间接测试超压值的可行性研究

在对现有冲击波超压测试方法和特点分析的基础上,为进一步准确测定弹药爆炸时产生的冲击波超压和冲量,提出了一种可行的间接测量冲击波超压的方法,即在求得冲击波速度的基础上,利用兰金--雨贡纽方程(Rankine-Hugoniot)求解冲击波超压,用该试验方法求得的超压值与压力传感器直接测量的超压值进行比对,由此来证明用冲击波速度测试超压这种试验方法的理论可行性。

基于Grubbs准则的冲击波超压异常值处理方法

针对弹药威力评定冲击波超压测试中出现异常值问题,采用了基于Grubbs准则测试异常值处理方法,并将数据处理结果与3σ法则处理结果进行了比较,Grubbs准则更适用于样本数量少的情况,更能有效判定异常值并予以剔除。

水下爆破冲击波超压的测试方法

根据冲击波在介质中的传播原理,得出了介质中冲击波超压的计算方法;将陆地振动测试传感器应用于水下振动测试,测得了质点振动速度,并转化为超压;运用最小二乘法原理,得到了水下爆破远爆源处冲击波超压计算公式。对于指导实际测试工作,减小测试工作量,降低成本具有一定意义。

隧洞开挖爆破空气超压诱发围岩振动机理

基于河北丰宁抽水蓄能电站地质探洞中爆破试验获取的监测数据,理论分析和数值模拟研究了隧洞开挖爆破空气冲击波超压诱发围岩振动的机理及特性。结果表明,小断面隧洞爆破空气冲击波超压较大并将诱发围岩振动,该振动具有振速高、持续时间长和衰减慢等特征;空气冲击波超压诱发的围岩受迫振动发生时间受空气冲击波传播速度控制;诱发振动可分为空气冲击波超压作用于前部围岩产生并经围岩传播过来的振动,和空气冲击波超压传播到围岩壁面直接引起的振动。数值模拟发现受迫振动经围岩传播时衰减很快,所以测点的振动主要是由于空气冲击波超压直接作用于洞壁造成的围岩振动。

基于经验小波变换和奇异值分解的冲击波降噪方法

针对爆炸场噪声源多、噪声特点各不相同的问题,提出基于经验小波变换(EWT)和奇异值分解(SVD)的冲击波降噪方法。该方法首先对冲击波信号进行指数拟合,用原始信号减去拟合后对应点的值,对上述信号使用EWT算法进行分解,随后对分解得到的分量采用SVD算法进行降噪重构,实现噪声的滤除。仿真及试验验证表明,基于EWT-SVD联合算法可有效抑制相位偏移,更好地还原出冲击波信号的超压峰值、上升沿时间,可用于冲击波信号的降噪。

弹箭冲击波超压值测试系统的抗干扰设计

在介绍一套先进的用于弹箭尾喷流冲击波超压测试系统的基础上 ,借助于频谱分析技术 ,对测试中出现的各种典型干扰作了详细分析 ,并对测试系统进行了有效的抗干扰设计 ,较好地解决了实际工程测试中诸如电源及电磁干扰等问题 。

一种空气冲击波超压随密度变化的计算模型

高空冲击波超压的计算方法目前尚处于空白阶段,该文基于冲击波相似理论,利用前人对各种不同介质冲击波超压的传播计算方法,计算分析冲击波超压随介质密度改变的变化规律,提出空气冲击波超压随密度变化的计算模型,并对模型进行了运用计算及验证,验证结果理想。

基于WLAN的近地冲击波超压存储测试系统设计

近地冲击波超压测试节点数量众多且分散性大,难以集中管理和有效监控各个测点的工作状态,并且在爆炸现场测试参数一旦设定后无法更改。针对上述问题,将WLAN技术与存储测试技术结合设计一种新型的冲击波超压测试系统,提高了信号的可靠性和系统的灵活性。结合上述两种技术,设计了总体硬件电路和基于软件控制的具有无线传输功能的测试节点模块,降低了系统功耗。系统已成功应用于靶场冲击波超压试验中,结果表明该系统可靠性高、操作方便,有很好的应用前景和推广价值。

基于机器学习的爆破空气超压预测

为控制爆破引起的空气超压(AOP)对环境与安全造成的危害,提出了基于GRA-GWO-LSSVM的爆破AOP预测模型。首先通过灰色关联分析法(GRA)确定影响AOP的关键因素,有效剔除冗杂因素干扰,降低预测模型复杂度;然后利用灰狼算法(GWO)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚参数和核函数参数寻优,提高了预测模型的学习能力和泛化能力。以贵州省兴义市小河边水库坝基爆破工程为例,分别利用GRA-GWO-LSSVM模型、GWO-LSSVM模型、PSO-LSSVM模型预测空气超压并对预测结果进行比较分析。结果表明:该模型对AOP预测的结果其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R~2)分别为3.31,3.15和0.93,相比于另外两种模型,此模型具有更好的泛化能力和更高的预测精度。

空气中爆炸时爆炸波的超压函数

用解析方法对空气中爆炸时爆炸波超压的变化规律进行了理论分析。引入超压传递的矢量速度函数 ,根据超压的连续性变化条件得到了超压变化过程的基本方程 ,运用所得到的基本方程 ,给出了一维爆炸波正相函数的一般形式 ,所给出的几个常用的爆炸波压力函数式表明了此超压函数具有一般性。此外 ,还对一级近似条件下的超压函数作了应用分析。

无限水介质中爆炸冲击波压力计算公式辨析

对无限水介质中爆炸的冲击波压力计算公式在实际应用中应如何选用进行了辨析 。

地下矿爆破空气冲击波的控制

爆破怍用中,空气冲击波是造成人员伤亡和地下构筑物破坏的重要因素。进行爆破工作,或在回采矿房中崩落矿石时,矿房中的空气被挤入巷道,均可形成空气冲击波,即急剧膨胀的爆炸产生的气体,将空气压入巷道,并将自身的能量传给它,使空气的压力、密度和温度发生跃变,并滑巷道以超音速传播。

工程爆破振动及冲击波对房屋影响研究

随着工程爆破施工的日益增多,周边房屋损坏影响引起了社会广泛关注和学术研究。《爆破安全规程》(GB 6722—2014)及文献[1]对爆破振动对周边房屋结构安全及非结构性损伤规律进行了相应总结、规定,本文在此基础上,进一步研究工程爆破冲击波对房屋影响,通过具体案例分析爆破振动及冲击坡共同作用时房屋受损坏情况,对指导工程施工和实际鉴定工作有参考意义。

大断面隧道钻爆冲击波的衰减规律

隧道开挖爆破产生的空气冲击波的破坏效应,将会对人员、机具设备与周围环境造成危害。隧道钻孔爆破冲击波的影响因素比裸露药包爆炸更多、更复杂,研究其衰减规律对采取合适的防护措施意义重大。本文中开展了时速350 km双线铁路大断面隧道钻孔爆破空气冲击波的现场测试,分析了不同工况下冲击波传播规律及影响因素。结果表明:钻爆冲击波超压时程曲线存在多个不同幅值的超压波峰,波峰之间具有明显微差延时的短间隔性,传播至远场未形成稳定的单一平面波,与单一药包爆炸冲击波的传播规律存在差异;钻爆冲击波超压信号由多段与微差延时相对应的子信号叠加而成,子信号数量与毫秒延期雷管段数相同,呈现出典型的时域特征;相同爆破条件下,大断面隧道钻爆时的乳化炸药冲击波转化因数小于小断面巷道工况下的;相较于总药量及最大段药量,按掏槽药量计算的超压峰值与实测超压峰值之间的相关性最强,钻爆冲击波最大超压峰值宜按掏槽段炸药TNT当量确定;隧道内大型机械设备等障碍物改变了钻爆冲击波流场的传播规律,呈现较明显的叠加放大效应。

多相燃料空气炸药爆炸压力场研究

采用高速运动分析系统对固态燃料FAE(Fuel Air Explosive)分散、爆轰过程进行光学测量,用压电传感器等组成的压力测试系统对FAE爆炸压力场进行测量,对固态燃料FAE燃料分散、爆轰波及冲击波进行了研究。分析了气-固-液多相爆轰的特征和压力波形的特点,研究了其冲击波峰值超压及比冲量随传播距离变化的规律。在云雾区内,多相爆轰波压力波形具有多峰结构,爆炸波峰值超压及冲量为一恒定值;爆轰区外,爆轰波转变成爆炸冲击波,峰值压力和比冲量迅速衰减,得到了峰值超压、比冲量随传播距离的变化规律。