基于LS-DYNA的扇形中深孔逐孔起爆段别优化

梅山铁矿是典型的"城市矿山",控制爆破振动效应对周边建筑安全意义重大。为优化其微差参数,降低爆破振动效应,利用LS-DYNA建立了准二维扇形中深孔爆破模型,在原典型微差方式的基础上,设计了五种不同段别组合的逐孔起爆方案,识别了各孔段振动速度波形,比较了各方案各孔段波形峰值。结果表明:间隔一至两个段别的微差方式更有利于应力波干涉减震;对于多孔段逐孔爆破,统一地改变孔间间隔时间往往不达到整体减震的目的;对于梅山铁矿的爆破参数,起爆段别调整为1-3-4-5-6-8-9-10-11段更有利于爆破振动效应的控制。针对模拟得出的最优方案进行了现场对比验证,现场试验表明:相对于原方案,优化后方案井下减震11.4%,地表减震15.2%,说明优化方案具有一定的应用价值。

爆破参量对爆破振动信号能量分布特征影响的研究

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害,利用小波包技术对比分析了单段和多段微差爆破、单段有无临空面等不同爆破条件下监测到的爆破振动信号各频带上的能量分布特性,研究结果表明:爆破振动信号能量集中分布在200 Hz以下的主振频带附近,主振频带又可分为几个子振带;爆破振动信号中高频(90～125 Hz)成分的衰减快于低频(0～75 Hz)成分;单段爆破条件下振动信号在低频带上的能量分布要高于多段微差爆破时振动信号在该频带上的能量分布;当炮孔有临空面时,炸药爆炸后穿过岩石粉碎区并以地震波形式传播的能量会减小;单段爆破时,药量的增加会导致振动信号总能量的明显增加,但对于各频带能量分布规律的影响并不明显。

微差爆破振动波速度峰值-位移分布特征的延时控制

为了通过振动波传播规律研究微差爆破延时控制,改善爆破振动和提高爆炸能利用,选取普通雷管和澳瑞凯高精度雷管进行不同段别延期起爆对比实验,试爆过程对振动波测振。基于振动波函数优化理论基础,对实测数据和波状谱处理分析,总结了不同微差时间下振动波传播规律及速度峰值、主频、频带能量、总能量等变化特征,根据该特征发现振动波速度图谱和该速度积分所得位移图谱中两者最大值对应时间点相同。依据此速度峰值-振动位移分布特征,对某实测简单振动波进行高斯多峰拟合,结果表明:该波段能量最大化时间点为60ms左右,振动最小的时间点为25ms左右。

某矿井下浅孔毫秒延时爆破地表震动的数值模拟研究

某地下矿山上方地表分布有土坯房,一层、二层砖混结构民房以及水稻田.该矿山生产过程中产生的爆破震动易影响周边民房的稳定.为研究该矿山井下生产爆破时地表的震动强度,确保民房震动强度安全,利用LS-DYNA有限元方法对某次具有代表性的生产爆破下的地表震动强度进行了分析研究.通过对该次具有代表性的生产爆破数值计算与爆破震动现场测试结果对比分析表明,采用ANSYS/LS-DYNA的数值计算结果与实际测试值偏差不大,数值模拟分析方法对爆破震动强度的预测具有一定的指导价值.

无中导洞连拱隧道后行洞爆破方案优化研究——以新民隧道为例

为解决无中导洞连拱隧道后行洞爆破对先行洞二次衬砌结构影响过大的难题,依托云南新民隧道,采用现场监测与数值模拟的方法,对软弱破碎围岩下后行洞爆破对先行洞二次衬砌结构的影响优化进行研究。针对爆破导致先行洞二次衬砌结构出现较大裂缝的问题,在减小单段爆破药量、优化爆破顺序的基础上,采取掏槽眼孔间毫秒延时爆破技术对原有爆破方案进行优化。实测数据表明:在原爆破方案下,径向爆破振速超过32 cm/s,优化爆破方案后,掏槽眼引起的径向爆破振速小于8 cm/s,优化效果较好。通过有限元模拟可知:1)爆破过程中既有隧道最大绝对振速以径向为主,拱肩部位受到爆破影响最大,混凝土结构将会受到向隧道内部方向的拉力作用;2)掏槽眼的孔间毫秒延时爆破技术在不减小爆破最大装药量也不改变起爆顺序的情况下,可小幅度减小爆破对先行洞衬砌结构的冲击作用。通过监测与现场观察可知,该爆破优化措施是合理可行的。

基于LS-DYNA台阶微差爆破最佳延期时间的降振控制

为探究不同延期时间对台阶爆破振动的影响,在总结分析国内外有关研究基础上,运用动力有限元软件LS-DYNA进行台阶微差爆破数值模拟.爆破模型采用双孔柱状耦合装药的0、17、25、42 ms四种不同延期时间起爆方式,模拟过程中在临近爆破台阶的下个台阶面上选取3个监测点,采集4种延期起爆合成速度时间曲线.通过观测曲线发现,当延期时间为25 ms时,合成速度峰值最小、降振最为明显;而坡脚处峰值速度最大,说明出现应力集中现象.同时实地进行单孔爆破测振实验,依据谷峰时速分布特征,对某实测简单振动波进行Gaussian多峰拟合,发现该振动波最小合成速度出现时间点为t=25 ms左右.