新建分洪隧洞下穿既有公路隧道控制爆破范围研究

以某新建分洪隧洞为例考虑非控制爆破参数对既有隧道的影响,通过经验公式法及数值模拟对控制爆破范围进行探讨。结果表明:非控制爆破参数对控制爆破范围的确定影响明显,范围的选择可综合经验公式法及数值模拟结果确定。

脆性材料有效爆破范围的试验研究

针对无底柱分段崩落法爆破中出现的问题,采用脆性材料对井下矿扇形炮孔爆破进行相似材料的模拟试验,试验揭示了扇形爆破的方向性与顺势破坏效应,可以指导矿山爆破优化设计,提高爆破能利用率,降低矿石贫化率。

脆性材料有效爆破范围的试验研究

针对无底柱分段崩落法爆破中出现的问题,采用脆性材料对井下矿扇形炮孔爆破进行了相似材料的模拟试验,试验揭示了扇形爆破的方向性与顺势破坏效应。这一试验结果可以指导矿山爆破优化设计,提高爆破能利用率,降低矿石贫化率。

大型地下厂房开挖爆破损伤影响范围及评价研究

针对溪洛渡主厂房浅孔台阶开挖爆破工程,根据C-J爆轰理论和强度统计理论等分别得到炮孔壁上爆炸冲击荷载曲线和考虑压、拉损伤的岩石动力损伤本构关系。在FLAC3D数值软件中应用该爆炸荷载曲线和本构关系,并建立模拟单个垂直炮孔起爆的三维有限差分计算模型,分析岩石爆破动力响应,得到爆破损伤影响范围特性。同时在现场进行了爆破试验、钻孔声波测试和爆破振动速度测试。将现场试验、基于TCK体积拉伸损伤模型的数值计算与考虑压、拉损伤的数值计算的结果对比,验证压、拉损伤数值模型的合理性。研究成果表明,受地表自由面影响,岩石爆破损伤影响范围随深度增加而减小。炮孔顶部损伤影响水平半径最大,且该半径随单孔炸药量增大而显著增大;与最大损伤影响半径对应的水平径向质点峰值振动速度可作为爆破损伤安全判据;相对深度方向,水平径向为爆破损伤的主要扩展方向;数值计算结果较为合理,研究成果可为类似开挖爆破工程提供参考。

爆破荷载下岩质边坡裂隙区范围测试方法

为提高露天矿山爆破过程中的安全性,提出一种基于预埋测试棒确定岩石爆破裂隙区范围的方法;基于爆炸应力波通过结构面传播理论及现有爆破裂隙区范围研究成果,确定测试棒材料的选取方法,并给出制作步骤和测试流程;开展现场爆破测试,根据爆破后测试棒的断裂范围获取爆破裂隙区的范围,并分别采用理论解析方法、数值分析和现场振动速度监测等方法验证爆破试验测试结果。结果表明:采用预埋测试棒的方法获取岩石爆破裂隙区范围,理论上可行;10 kg药量爆破荷载作用下,岩质边坡裂隙区最大水平半径为2.95 m;3种方法与现场试验测试所得结果相对误差分别小于24.8%、18%和4%。

声波法在露采爆破破坏范围观测中的应用

介绍了用岩体纵波速度观测露天采场台阶爆破破坏范围的方法，并应用纵波速度变化率是否大于2％来区分爆破破坏区与非破坏区的观点对银山铅锌矿露采爆破破坏范围进行了判定。研究表明，以纵波速度下降变化率是否大于20％作为划分轻微破坏区和破坏区的界线是可行的。

深部围压对岩体爆破损伤范围影响数值分析

深井矿山开采条件下,地应力环境更加复杂,为研究高应力围压对爆破破岩效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA分析软件建立了三维数值计算模型,设定开采深度H分别为1000 m、2000 m和3000 m三种方案,开展三向围压下岩体爆破损伤范围数值分析。研究表明:在相同岩石和爆破参数条件下,随着开采深度的增加,围岩压力随之增大,围压总体上对爆破损伤范围起到抑制作用,使得装药区的爆破损伤体积由H=1000 m时的2.21 m3降低至H=3000 m时的0.52 m3,降低幅度达到76.5%;且对拉伸破坏的抑制效果更明显,岩体爆破损伤类型由拉伸破坏逐渐向剪切破坏转化。高围压条件下,岩体的围岩约束作用增大,一定程度上加大了爆破难度,但超过一定范围易于诱发岩爆事故。

龙滩水电站右岸导流洞开挖中爆破损伤范围研究

根据确定岩石爆破中爆源近区的质点峰值震动速度衰减规律的波动方法,导出了岩石爆破中岩体损伤范围的计算式。结合岩体爆破损伤的质点峰值震动速度安全判据,就龙滩水电站右岸导流洞爆破开挖工程中岩体损伤范围进行了计算,并对理论计算结果与围岩损伤范围的声波法检测结果进行了对比与分析。

隧道围岩爆破松动圈测试分析

岩体开挖成洞后,洞室周围的岩体将出现应力降低区,应力升高区和原岩应力区。对隧道进行松动圈检测,可以了解隧道爆破开挖对围岩的影响,从而对系统锚杆的设计长度进行修正,使得锚杆的长度更加合理和经济。简要介绍了超声波测试的测试技术及测试成果,供同行借鉴。

铁路爆破施工对周边大气环境的影响及应对措施探讨

研究评估模型估算爆破施工对周边大气环境的影响程度,按照影响指标设置深浅不同的爆破位置,控制爆破影响范围;根据分子释放速率,获取爆炸烟气的扩散规律及演化规律;设置拦截网,通过安放具有交替规则的净化设备,降低大气环境中的烟气含量。通过实验检测结果可知,与现有的三种应对措施相比,所提出的应对措施在最短时间内,遏制爆破烟气在大气中的占比,实现对大气环境的保护。由此可见,该应对措施适用于现阶段的铁路爆破施工。

松软煤层深孔预裂爆破合理布孔参数的确定

基于松软煤层瓦斯含量高、抽采难度大、瓦斯治理周期长等因素,提出利用环境污染程度低、块煤保留率高的深孔预裂爆破增透措施。围绕影响增透效果的布孔参数合理性进行分析,采用数值模拟得出单孔和多孔爆破形成半径1.5、3.0、6.0 m的“三级影响圈”应力波传播特征。工程实践以应力波最强的“一级1.5 m半径影响圈”为施工效果目标,以3.0 m孔间距、15孔联爆方式进行布孔,1个月内平均抽采浓度提高95%,平均单孔瓦斯抽采流量提高115%,防突参数K 1值、炮后瓦斯浓度、抽采流量和浓度等指标未出现超标现象。

爆破作用下隧道裂隙围岩破裂范围

针对隧道松动圈形成过程的复杂性,以厦门翔安海底隧道钻爆法开挖为工程背景,利用断裂力学理论以及声波法和多点位移计测试方法,研究了爆破作用下隧道裂隙围岩开裂机理和破裂范围,并定量分析了爆破作用对隧道松动圈形成过程的影响。结果表明：由于方位角的不同,爆破作用导致裂隙围岩被拉断破坏、剪切破坏和拉剪破坏;以拉剪应力状态下的断裂准则和止裂条件可以确定裂隙围岩断裂破坏最大范围;爆破破裂范围占Ⅱ级围岩隧道松动圈大小的45%~65%;理论计算结果与实测结果基本一致,裂隙围岩爆破破裂机理为分析隧道松动圈形成过程提供了可靠依据。

黑石岭岩石公路隧道围岩松动圈的测定

按"新奥法"施工的河北张石高速黑石岭隧道全长7 560 m,为上、下行分离的双洞单行车双车道,属于长大岩石高速公路隧道。隧道施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用,文中对利用超声波探测技术对隧道进行了松动圈测试与分析,明确了爆破开挖对围岩的影响范围,优化了隧道的开挖支护施工。