基于VMD-HHT的井下预裂爆破振动效应分析

云南玉溪大红山铜矿现有采矿方法为分段空场嗣后充填法,采用大爆破工艺,由于一次爆破的药量过大导致对保留岩体的损伤较大,影响采场的稳定性。为解决此问题,按照多打孔少装药的原则,在距保留岩体一定距离处布置一排较为密集的炮孔,并减小单孔装药量,在主爆区起爆之前先起爆该排炮孔,形成一条具有一定宽度的缝隙,以减弱对保留岩体的损伤。基于变分模态分解和希尔伯特黄变换(VMDHHT)方法对现场实测的爆破振动信号进行分析。结果表明:本次预裂爆破振动信号的瞬时能量分布区间主要集中在0~0.5 s内,频率分布的区间主要集中在40 Hz以内;采用3个测点的合速度进行减振率计算,得到3个测点减振率分别为21.0%、30.1%和38.5%,有效减小了爆破振动对保留岩体的损伤和破坏。

减振材料对圆柱水池爆破振动规律的影响

在水下爆炸理论与技术的应用研究中,爆炸水池是十分重要的基础试验装置。研究爆炸水池爆破振动效应和减振对于圆柱形爆炸水池使用过程中的振动控制具有指导意义。为研究圆柱形水池内部装药爆炸对周围地面产生的爆破振动并寻求合适的减振材料,选取了建筑碎石、SD型橡胶垫2种减振材料,在小型爆炸水池中进行了单药包在无减振、建筑碎石和SD型橡胶垫减振3种模式下的爆炸试验,对采集到的爆破振动信号进行峰值振速分析、EEMD-HHT(ensemble empirical mode decomposition-Hilbert-Huang transform)处理及小波包分析。结果表明:爆炸水池周围地面的爆破振动包含爆炸冲击波导致的振动、水池跳动导致的触地振动,通过Hilbert瞬时能量分析可以有效识别水池产生的跳动;碎石减振和SD型橡胶减振垫模式下的振速较无减振模式下的振速分别降低53.0%和43.1%,振动能量分别降低64.9%和57.4%;3种减振模式下爆破振动信号的频率主要分布在10~80 Hz区间;无减振、建筑碎石减振、SD型橡胶垫3种减振模式下10~40 Hz频带的能量占比分别为79%、69%、66%,40~80 Hz频带的能量占比分别为11%、29%、31%。碎石和SD型橡胶垫具有吸能、减少低频成分和增加高频成分的效果,可有效降低近处测点的峰值振速。碎石减振模式下振动信号频带的能量分布较SD型橡胶垫模式下的能量分布更加均匀。

唐钢新区高炉长时间休风与快速恢复操作

唐钢新区炼铁厂现有3座高炉,投产后频繁长时间休风。高炉长时间休风后,炉况恢复初期热量调剂、炉前出铁组织、气流波动等问题尤为突出,导致加风困难,炉况恢复时间较长。唐钢新区炼铁部为降低长时间休风对高炉生产的影响,针对影响炉况恢复的环节进行优化,风量恢复时间由48小时以上缩短至30小时内。

基坑爆破开挖对邻近隧道的振动影响分析

为了研究基坑爆破施工对邻近隧道的振动影响,以珠海某城轨隧道邻近基坑爆破开挖工程为背景,基于爆破设计方案,通过FLAC3D软件模拟隧道在爆破荷载下的动力响应,分析了爆破振动随爆心距变化的规律,研究了隧道的振动效应,并结合现场监测结果,评价了减振孔的降振效果。研究结果表明:场地系数和衰减指数对同段起爆最大药量的影响较大;爆破振动随爆心距的增加呈衰减趋势,离爆源较近的断面振动效应明显,衰减较快,离爆源较远的断面衰减较慢;爆破开挖的振动效应对隧道安全性影响显著,尤其是隧道迎爆侧;减振孔的设置会改变隧道断面的峰值振速分布规律,1排减振孔的降振效果显著,减振孔排数继续增加的降振效率则相对趋于平缓。该研究成果可为后续类似工程提供借鉴。

指数型爆炸荷载下含阻尼梁构件动力系数研究

指数型函数描述常规武器爆炸荷载更为精准,为研究该函数形状参数与阻尼比对梁构件动力系数的影响,按等效单自由度简化体系分别建立了柔性梁构件和刚性梁构件的动力响应微分方程,并求解了弹塑性阶段含动力系数的振动位移理论解。采用此理论解完成了形状参数取值1~2、阻尼比取值0.001~0.100、延性比取值1~4范围内共48种典型工况下动力系数的计算,并进一步通过现行抗爆设计规范公式、有限元分析的动力系数完成了算例验证及误差分析,说明了所推导理论解答的可行性。研究结果表明:所求理论解与抗爆设计规范计算结果趋势相同,规范公式整体上较为保守;形状参数和阻尼比的增大均对动力系数有降低作用,阻尼比的影响作用更大,形状参数对刚性梁构件的影响大于柔性梁构件。

参数化分析减震沟对岩体爆破减震效应的影响

为了揭示减震沟对岩石爆破震动效应的影响,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立减震沟模型,对减震沟的长度、宽度和深度进行参数分析。研究表明:减震沟能有效衰减爆破地震波能量,并通过阻隔和干扰爆破地震波的传播来加快降低爆破震动。减震沟参数对爆破地震波能量传播的影响程度为:深度(3~5 m)﹥长度(1~3 m)﹥宽度(1~2 m)。在减震沟后的6.8 m到8.4 m内,减震沟会放大爆破地震波传播的能量,放大位置与减震沟深度直接相关。

复杂环境盾构段地下基岩及孤石爆破预处理

介绍复杂环境下一种盾构区间基岩及孤石超前预处理的方法,结合地勘资料及现场环境,采用深孔控制爆破方法对盾构段深层基岩及孤石进行处理,选择合理的爆破参数及微差网路延时,采取多道覆盖防护及钻大孔径减振孔等多项针对性安全防护措施,并取得良好的爆破效果,缩短了工期,同时有效地降低了盾构开挖成本,为类似工程提供参考。

减震沟减震的数值模拟

减震沟是降低爆破地震效应的重要措施. 通过数值模拟,比较了有无减震沟时的峰值震速分布和开挖面与减震沟距离变化时质点的峰值震速衰减规律,对比分析了不同深度、不同宽度减震沟的减震效果以及减震沟与炮孔相对深度不同时的减震效果. 结果表明:开挖面距离减震沟越近,减震效果越好;在保护区侧,减震沟附近,由于减震沟的屏蔽作用,存在一个震速很小的区域;减震沟的减震效果随减震沟深度的增加而增加,而减震沟的宽度变化对减震意义不大.

城市复杂环境下基坑土石方爆破振动控制研究

以武汉南国昙华林基坑土石方爆破工程为背景,介绍了城市复杂环境下建筑基坑土石方爆破工程中爆破振动的控制措施。重点研究了不同装药结构和开挖减震沟对爆破振动峰值的影响,并对现场试验监测的数据进行了分析。结果表明:选择两层装药时测点的振动峰值明显小于连续装药时的振动峰值,振动降低率为18.7%;减震沟降低爆破振动效果明显,同一测点的振动峰值降低率为30.5%。在城市复杂环境下实施基坑土石方爆破,改良装药结构和开挖减震沟可以有效降低爆破振动。

减震沟对爆破地震波能量特性影响试验研究

在减震沟两侧相邻区域内布设五个测点,对爆破震动试验展开监测。采用小波包能量谱分析法对采集的爆破振动信号进行分析,得到地震波经过减震沟的能量变化情况及各个测点的能量分布。试验与分析结果表明,减震沟对爆破地震波能量具有有效的衰减作用,但在沟后一定距离上存在能量放大现象;减震沟对初始能量主要分布在中高频的信号具有降频作用,对初始能量主要分布在低频的信号具有升频作用。

端部设置弹簧和阻尼器提高防护门抗力的理论与数值分析

如何提高防护门抗力是当前防护工程领域研究的热点问题之一。在理论分析的基础上,提出了一种通过在防护门两端设置弹性与阻尼支承来提高防护门抗力的技术措施,给出了弹性刚度和阻尼的选取原则,并利用ABAQUS有限元软件,对典型的平板式和拱型钢包混凝土高抗力防护门在核爆及化爆荷载作用下的动力响应进行了非线性数值分析,计算结果表明,在防护门两端设置弹性与阻尼支承可使防护门的抗力明显提高,荷载作用时间愈短,抗力提高幅度愈大。

减震沟对爆破震动减震效果的实验研究

减震沟是降低爆破地震效应的一项重要技术措施。结合工程项目实际,进行减震沟的爆破实验,对有无减震沟的爆破地震波进行了现场测试,对测试数据进行分析计算,研究减震沟对爆破震动作用的一般规律。结果表明,合理利用减震沟可明显降低爆破地震强度,改变地震波频率结构,分散能量,有利于减震。

微差爆破试验及爆破振动能量的小波包分析

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,结合室内混凝土边坡相似微差爆破模拟试验,利用MATLAB 7.0,结合小波包技术,研究了振动信号能量和峰值速度随距离的变化规律,分析了减震沟对振动信号能量与峰值速度的削弱程度,以及对振动信号能量分布的影响。总结得出:减震沟使得爆破振动信号能量卓越频带向低频带集中;一定范围内,随传播距离的增加,爆破振动信号峰值振动速度与总能量衰减趋势逐渐变缓;峰值振动速度大的爆破振动信号携带能量不一定大,能量不仅仅是振动速度的表征。

爆炸波传播的沟槽效应及分析

研究了深孔爆破地震波在一条长 3 8m、宽为 10m、深 8m的沟槽作用下的传播规律。试验数据分析表明 ,在折算距离范围为 0 .0 18～ 0 .0 3 8kg1 3 m内 ,沟槽对爆破地震波的降震效果最佳 ,衰减系数k =92 .4,α =1.2 73 (垂向加速度 ) ,降振效果可达 5 0 %～70 % ;在沟槽作用下爆破地震波的频谱特征表现为一种特殊的变化规律 :随着距离的增加 ,地震波的主频呈上升趋势 ,到一定距离后 ,地震波的主振频率开始下降 ,然后按爆破地震波在岩石介质中的正常衰减规律传播 ,且频率为 12 8～ 192Hz的高频爆破地震波分量在近减震沟距离内与折算距离呈负相关。通过分析不同频带下小波包系数峰值与折算距离的关系 ,指出爆破地震波频率的这种变化规律是由于沟槽的有效减震作用范围以及场地对不同频带下地震波的作用效果差异的结果。

边坡爆破振动传播规律的试验研究

从爆破地震效应分析入手,对实验室内混凝土边坡的爆破振动进行试验研究,探讨爆破振动在边坡中的传播规律,并分析了边坡爆破振动对边坡作用机理和地震强度的影响。结果表明,人工预留的预裂缝作为减震沟有明显的减震效果,且表明可运用于实际的边坡爆破工程。

复杂结构体系下隧道爆破震动对房屋影响的试验研究

依托福州鼓山魁歧1号隧道建设工程,根据其埋深不同、左右两线高程不同的特点,采用全站仪和爆破震动自记仪,分别进行震动和沉降监测。左右隧道穿过房屋底部围岩后,房屋与隧道中夹岩形成"T"字型结构体系,通过对不同爆源位置的监测数据分析得出,此体系使房屋两端的质点振速峰值放大2倍,空洞效应明显;振速峰值与房屋层数成正比,上一层比下一层放大1.1倍;先行成洞隧道可作为"减震空洞",有效减弱后行洞开挖对先行洞侧向房屋的影响。通过沉降监测分析得出:隧道埋深不同,易导致上部房屋不均匀沉降而发生剪切破坏,应对基础做加固处理。

减振沟对爆破振动加速度峰值减振效应的试验研究

通过对减振沟开挖前后两个阶段爆破振动加速度峰值的监测,采用回归分析的方法,得到两种情况下的萨道夫斯基经验公式。通过对比分析的方法,得到减振沟对振动加速度峰值的减振规律。结果表明,合理的开挖减振沟可有效地降低爆破振动加速度峰值。

不同位置条件下减震沟减震效应的数值模拟

文章通过采用ANSYS/LS-DYNA计算软件,建立了三种位置条件下减震沟的数值模型,计算分析了减震沟在不同位置条件下对其减震效应的影响规律。计算表明:当减震沟与保护目标较近时,减震效果较好;当减震沟与保护目标较远时,减震效果较差。

爆炸荷载作用下结构冲量的测量

冲击摆是间接测量爆炸荷载下瞬态冲量的一种有效装置。常用的冲击摆为典型的复摆模型,设计、加工和数据处理复杂,质心难以准确测定,对冲量测定的精度影响较大。特别是测量爆炸载荷试验中的冲量时,遇到较大的困难。文中引入一种冲击摆的改进装置,将传统的冲击摆简化为等效单摆,限制了传统冲击摆的转动效应,考虑了阻尼对冲量计算的影响,减小了不确定性因素产生的试验误差。对比分析两种冲击摆在爆炸荷载下冲量的测量原理,改进装置具有设计加工简单、试验精度高、数据处理方便等优点。最后将改进装置应用于泡沫铝夹芯壳的爆炸试验中,通过测量其最大平动位移得到了待测冲量,试验结果也证明了改进装置的可行性。

减震沟对台阶爆破地震波减震机理探讨

为研究减震沟的减震机理,基于爆破地震波中体波和表面波的传播特性,利用弹性波的反射和透射理论分别分析减震沟对体波、表面波的削弱作用,推导出修正后的质点振动速度公式并用来描述表面波的衰减规律。应用ANSYS/LS-DYNA模拟台阶爆破,通过对有减震沟和无减震沟时岩体内部测点和表面测点质点振动速度对比分析,验证了分开考虑体波和表面波的合理性。研究结果表明:体波的衰减与减震沟的深度和宽度都有关,其中减震沟的深度对体波的衰减起主要作用;表面波的衰减仅与减震沟的深度有关,减震沟的宽度对表面波没有影响。