非电起爆网路修正单响药量计算及PPV预测应用实例

雷管延时误差引起的同段齐发炮孔起爆时刻离散及分段爆破振动叠加效应缺乏深入研究,给非电起爆网路单响药量取值及质点峰值振动速度(particle peak vibration velocity,PPV)预报带来极大困难。考虑雷管延时误差的正态分布特性,利用概率理论分析雷管段别及延时误差对炮孔起爆时刻重叠的影响规律,构建同时起爆炮孔排数的概率计算模型(probability calculation model,PCM);研究同段齐发炮孔起爆时刻的离散效应及等效药量取值方法,创新性提出修正单响药量概念及计算方法,并将其应用到现场PPV预测。结果表明:传爆网路的延时误差累积,引起显著的分段爆破振动叠加现象,导致非电起爆网路实际单响药量大于设计值;孔外MS3传爆、孔内MS11起爆与孔外MS2传爆、孔内MS9起爆的非电网路,同时起爆炮孔排数的期望值分别为2.35和4.67;同段齐发炮孔等效药量值比该段总药量小,可利用缩比因子折算同段齐发炮孔数目计算得到。利用修正单响药量回归爆破振动速度模型拟合效果好,两项工程应用的PPV预测值与监测值间平均相对误差(absolute relative error,ARE)为5.2%和8.5%,均方误差(root mean squared error,RMSE)为0.59 cm/s和0.85 cm/s;实践中可依据同一振速模型对不同爆破次数时PPV进行预测,节约振动监测成本。