爆破振动速度预测方法及其影响因素
对爆破振动速度影响因素的探讨
对爆破振动速度影响因素的探讨摘要:爆破振动速度是爆破地震强度的一个重要参数,准确地计算好爆破振动速度对指导爆破作业有重要意义。
文章根据贵阳市金阳新区金岭东路爆破现场测试情况,采用最小二乘法原理分析数据结果,探讨爆破振动速度的影响因素。
关键词:爆破;振动速度;最小二乘法;影响因素1 引言爆破以工程建设为目的,它作为工程施工的一种手段,直接为国民经济建设服务。
随着爆破技术应用范围的不断扩大,工程爆破带来的危害日益凸显,其中爆破地震波会造成人员、设备、建(构)筑物的伤害和损害是我们公认的危害之一。
爆破地震波中一个主要的参数是爆破振动速度,而爆破振动速度受多种因素的影响,萨道夫斯基提出了集中药包时的经验公式为:(1)其中Q表示装药量,R表示距爆源中心的距离,K和α为两个系数。
为了准确预测和计算爆破振动速度,往往依靠经验公式来计算,然而在一些工程当中,这种预测出来的爆破振动速度和用仪器测试出来的振动速度相差甚大。
文章结合工程实例来探讨爆破振动速度的有关因素,为以后的工程在考虑爆破振动因素和计算爆破振动速度提供参考。
2 现场试验2.1 工程概况贵阳市金阳新区金岭东路西起金岭西路与金阳北路的交叉口,向东于K0+762.335(X=51 256.000,Y=63 343.900)处与观山北路相交,再向东于K2+549.146(X=51 182.600,Y=65 113.300)处与长岭路相交,终点与210国道相连。
路堑开挖宽度为60 m,山体高度高低不等,最高处约为20 m,土石方开挖工程量约为20万m3,土方工程约占30%,石方工程约占70%。
爆区土质主要为黏性土,爆区石质为白云岩,呈赤褐色,结构疏松,属中硬以上岩石,结构完好。
爆区为独立山体,自身地下岩层含水量较少,爆破最低高程位置无地下水。
2.2 爆破和测试方案2.2.1 爆破方案针对该地块周围环境的特点,施工从上到下、由西向东分层、逐段爆破和开挖,并采用毫秒延时爆破方式进行土石方爆破。
爆破振动预测研究综述
学者 公式 刘美山等
1 /3 [8 ] α
有些研究者在针对某一具体工程 的可靠性。因此, 进行研究过程中, 往往在式 ( 1 ) 的础上作一些修正。 表 2 为考虑高差的爆破振动衰减规律公式 。
考虑高差的爆破振动衰减规律公式
周同岭等[10]
β
朱传统等
βH 1 /3 α
[9 ] 1 /3
宋光明等[11]
易长平( 1975 —) , 武汉理工大学资源与环境工程学院 , 副教授, 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 。 博士,
动峰值振速来描述爆破振动的强度 。由于爆破过程 及其振动传播过程的复杂性, 实际工程中对于爆破 振动峰值预测及衰减规律的研究主要以经验公式为 主, 也有一些理论研究, 或者采用数值模拟及其他方 法的研究。 1. 1 爆破振动强度的经验预测 国内外大量的实测结果表明: 反映爆破振动强 度的诸物理量与炸药量、 爆心距、 岩土性质以及场地 条件等因素密切相关。虽然各个国家试验条件各不 相 同, 但大致上都可以得出以下形式的经验公 式
[1 ]
: A = KQ m R n , ( 1)
A 为反映爆破振动强度的物理量( 振动速度或 式中, kg; R 为测点到爆源中心的距 加速度) ; Q 为炸药量, m, n 为反映不同爆破方式、 离; K , 地质、 场地条件的 系数和指数。 表 1 是国内外主要应用于爆破振动强度预测的 经验公式, 这些公式都符合式 ( 1 ) 的形式, 有学者对 同一组爆破振动数据按不同的公式进行回归并与实 测结果进行对比分析, 发现尽管这些公式表达形式 不同, 但最后的预测结果差别并不大
[17 ]
计算速度也更快。 算法不仅预测精度更高, 1. 3 爆破振动的理论预测 常用的经验公式都不能直接反应诸如炸药种 类、 装药结构、 钻孔孔径及岩性参数等因素对质点峰 长 值振动速度的影响。 卢文波等基于柱面波理论、 柱状装药中的子波理论以及短柱状药包激发的应力 波场 Heelan 解的分析, 推导了岩石爆破中质点峰值 振动速度衰减公式
爆破震动质点振速峰值预测
基于某矿地形特征的爆破震动振速峰值预测摘要:影响爆破震动速度的因素有很多,而萨式公式仅仅反映了最大段装药量Q、爆心距R与爆破震动速度v的关系,其他影响因素只以K、α两个系数概括,并未真正的涉及如自由面方位、传播路径等地形特征以及地质因素的影响。
通过某矿现场的爆破震动监测,发现测点爆破震动速度的大小受地形特征的影响较大。
从自由面方位角以及传播路径地形情况两个方面分析不规则地形条件对质点爆破震动速度大小的影响,进而探讨相应的爆破震动预测方法。
关键词:地形特征爆破震动预测台阶爆破是目前国内外普遍采用的一种矿石开采方式。
该技术虽在一定程度上加快和满足了企业的生产需要,但由于炸药爆炸时产生的巨大能量,其引发的爆破地震波往往也会给周边村民的生活带来不利影响。
为了控制和降低爆破震动危害,通过在某矿地形条件下爆破震动波传播特性和影响因素的探究和分析,在现有爆破震动预测方法的基础上,探索在地形条件影响显著的条件下爆破震动的预测方法。
同时,引申该预测方法适用于其他不同的矿山。
1 自由面方位角对爆破震动速度的影响在我国,矿山爆破震动幅值预测通常采用萨道夫斯基公式:V=K(Q n/R)α式中:V为质点震动速度,cm/s;K为与爆破场地条件有关的参数;Q为最大段装药量,kg;R为测点到药包中心的距离,m;α为与地质条件有关的系数。
通过对相近装药量、相近距离、不同自由面角度的现场实测质点震动速度的对比分析发现,质点震动速度与爆区的自由面角度之间存在一定的变化关系。
为了定量分析自由面朝向与爆破震动速度大小之间的关系,对自由面方位角做出如下定义。
自由面方位角:是指自由面的外法线与爆区中心指向测点连线分别在水平面投影的夹角。
根据自由面方位角的定义,自由面方位角θ的取值范围为0°到180°之间。
1,1 基于自由面方位角的爆破震动公式对岩石爆炸能量分布的研究表明,对于台阶炮孔爆破,冲击波的能量约占总能量的28%,扩腔和抛掷岩石的能量约占总能量的50%。
爆破震动产生的影响分析
爆破震动产生的影响分析报告1爆破规模2014.4.7中午12:00我部在基坑开挖沉箱位进行2次大块石爆破和1次常规爆破,其中2次大块石爆破设计方量为:6079m3;孔数为:45个附加修路9个;设计装药量为:2430kg;爆破单耗:0.4kg/m3;由于发现底盘抵抗线过大,担心无法将底根完全抛掷,经现场决定将爆破单耗增大,实际装药量达到3900kg。
起爆后,在项目部生活区感觉比以前爆破震动强烈,经检查爆心距366m的测振仪显示爆破振速2.83cm/s。
2爆破振速的计算根据国家标准《爆破安全规程》,爆破振动计算公式为aR Q K v ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=31Q 为爆破单段起爆药量,最大单段起爆药量按下式进行计算α33max ⎪⎭⎫⎝⎛=K v R Q 式中:K ——爆破条件和场地系数;α——爆破地震波传递衰减指数;Q ——爆破最大段药量,kg;R ——爆破中心至保护对象某测点的距离,m;K、α值的确定,主要有经现场震动实测回归分析得到,或按工程类比法参考《爆破安全规程》的相关经验值进行选取。
《爆破安全规程》确定的经验值如下:表3-3爆区不同岩性的K 、α值岩性K α坚硬岩石50~150 1.3~1.5中硬岩石150~250 1.5~1.8软岩石250~3501.8~2.0目前本工程的K、α值只能参照其它类似工程进行初步确定,工程正式施工后进行实测较核。
初期设计理论校核时取值K=180,α=1.6。
国家标准局《爆破安全规程》GB6722-2011中第6.2.2款对不引起建(构)筑物破坏的爆破地震安全震速规定如表所示:爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许振速/(cm/s)<10Hz10Hz~50Hz50Hz~100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋a0.5~1.00.7~1.21.1~1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.0~2.52.3~2.82.7~3.03钢筋混凝土结构房屋a3.0~4.03.5~4.54.2~5.04新浇大体积混凝土d::龄期:初凝~3d2.0~3.0龄期:3d~7d3.0~7.0龄期:7d~28d7.0~12注1:表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应波的频率。
东露天矿爆破振动对采空区影响及振速预测研究
东露天矿爆破振动对采空区影响及振速预测研究因地下矿山整合,东露天矿采场工作面下方存在大量未知采空区,受露天生产爆破振动影响,采空区会出现坍塌破坏现象,引发现场生产事故。
就爆破振动对地下采空区影响规律进行分析,以确定主要影响因素,建立采空区顶板振速预测公式,对合理选取爆破参数以控制爆破振动,保证地下采空区的安全稳定性具有重要实际指导意义。
通过在现场进行地表振速监测,对比数值模拟预测值,证明所建立爆破振动模型的正确性,再利用LS-DYNA软件建立采空区距炮孔不同水平距离、埋深和跨度条件下的三维爆破振动模型,研究分析了爆破振动对采空区影响的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合。
主要研究成果如下:(1)地下采空区的存在使得地表测点峰值振速有所增大,但是增幅不明显;受采空区影响爆破地震波持续时间增长,波形出现多个波峰,加强爆破振动对地表建(构)筑物的损伤破坏。
(2)对比爆破振动数值模拟和地表振速实测结果,振速衰减规律及测点振速时程曲线与实际吻合,质点峰值振速平均误差为7.4%,证明所选取的本构模型、岩体材料参数及建立的爆破振动模型是正确可靠的。
(3)爆破振动对采空区稳定性影响以顶板破坏为主,迎爆面侧墙次之,其中以振速水平分量对采空区破坏最为严重。
随采空区离炮孔水平距离增大,顶板振速逐渐减小;迎爆面侧墙振速先增大后减小,距离20m处最大,此时迎爆面侧墙最容易破坏。
随埋深增大,顶板水平向振速先稍有增大后减小,埋深35m时最大;迎爆面侧墙振速逐渐减小。
随跨度增大,质点峰值振速逐渐增大,当顶板跨度大于30m后,振速增大不明显。
(4)确定爆破振动对采空区影响的主要因素包括:单段最大起爆药量、采空区距炮孔水平距离、埋深和跨度,确定量纲分析基变量,运用量纲分析拟合得出受爆破振动影响的采空区顶板振速预测公式。
运用得到的振速预测公式可对采空区顶板质点振速进行预测,作为受爆破振动影响地下采空区安全稳定性的判别依据;选取最大安全振速,可计算单段最大安全起爆药量,为现场爆破施工设计提供理论指导。
爆破振动监测中振速预测影响因素分析
1 ) 在选 择爆 破 振动 速度 监测 系 统 时 , 应 预先 估
计 被 测 信 号 的幅 值 和频 率 分 布 范 围 ,避 免 出现 削
波、 平 台等情 况 。 本 次监测 选 择 中科 测 控 T C S . B 3三 轴 向振 动 速 度传 感 器 、 T C 一 4 8 5 0爆 破 测振 仪 ,该 设 备 自带 液 晶显示 屏 ,现场 可 以直 接设 置各 种 参数 , 可 以 即时显示 波 形 图像 、 峰 值和频 率 等数据 。
c O n S T R U C T I O n S A F E T Y
建筑盔 金 2 0 1 6 年 第 1 2 期
施工 安全
爆破振动监测 中振速预 测影响 因素分析
董 天雄
( 重 庆 交通 大 学 土 木 工 程 学 院 , 重庆 4 0 0 0 7 4 )
【 摘
要 】在爆 破 振动监 测 中, 国 内主要 是采 用 萨道 夫斯基 公 式对爆 破振 速进 行预 测 , 公式 中
( 警
式 中: l / 为测 点 质 点 振 速 峰值 , c n Y s ; Q 为 同段 最 大 装药量 , k g ; 为测点到爆源 间距离 , m; K、 为 测
点 到爆源 间与 地形 、 地质有 关 的系数 。 对( 1 ) 式两 边取 对数 , 则得 : l o g u = l o g K+ o d o g ( Q )
乘法 回归 拟和 , 也可 以采 用规 范推 荐经 验值 。但 是 K、 0 l 值 影 响 因素 较多 , 其具体 取值 对 于爆破 振动 预
测有 很 大影 响 ,其爆 破 试 验 工程 需 要 控制 误 。
化 砂 岩多夹 于泥 岩层 中 , 岩芯 较完 整 , 裂 隙 不发 育 ,
隧道爆破振动控制技术研究
隧道爆破振动控制技术研究在施工隧道时,由于物理空间的限制、隧道内外岩石的强度差异等原因,常需要利用爆破技术来进行石头的破碎,方便挖掘。
但是随着隧道越来越“近”城市、越来越复杂的地下构造和地质地形,安全、环保等方面的问题也愈加突出,尤其是因为隧道爆破产生的振动对地下环境、周边的建筑物、桥梁等产生威胁,因此隧道爆破振动控制技术便应运而生。
一、爆破振动的影响因素及特点要想研究隧道爆破时的振动,我们先得了解影响隧道爆破振动的因素和振动的特点。
爆破振动的影响因素主要有:爆炸药的性质、爆炸药的药量、爆炸药包囊厚度、爆破孔的布置方式、爆破孔直径、岩体物理力学特性以及周围环境条件等等。
在高速公路、市区内的隧道、桥梁等狭窄的地域,产生的隧道爆破振动的特点是:1. 振动频率较高2. 振幅很小3. 振动持续时间短4. 具有随机性5. 频繁产生二、隧道爆破振动控制技术的应用现状针对隧道爆破振动影响的问题,目前主要采用以下几种控制技术:1. 引爆药量调整技术通过减少爆炸药量,从而降低振动。
2. 引爆时间依序错延技术在方向、间距等条件固定的情况下,根据预测的振动值大小,采取错延引爆时间,只发生小分段的爆破作业,达到减小整体振动的目的。
3. 阻抗匹配技术采用改善岩体与爆破时间的相互影响关系来达到降低爆破所产生的振动波的强度的目的。
4.防振手段这种技术主要是通过隔振和减振,迫使爆破振动能匀速向周围环境传输,以达到起到防振的目的。
三、隧道爆破振动控制技术研究进展和未来应用方向隧道爆破振动控制技术在国内外的研究已经有了一定的基础。
首先,随着计算机技术的进步,计算模拟成为爆破振动控制技术研究的重要手段。
其中,地震动计算、弹性波传播、岩体力学、爆炸力学等方面的研究成果,为隧道爆破振动控制技术的研究奠定了理论基础。
其次,生物仿生学的出现,使得一些仿生结构、材料被用于隧道爆破振动控制技术的研究。
例如,蜂巢结构、树形结构等,在发挥其原有功能的同时,可以起到隔振和减振的作用。
爆破振动速度预测方法及其影响因素
爆破振动速度预测方法及其影响因素赵华兵;龙源;宋克健;胡新印;董超【摘要】爆破振动速度是表征和评判地震强度必不可少的参量,结合某核电站一期地面爆破振动监测数据,分析比较了爆破振动速度的3种预测方法(地震动经验公式法、基函数回归法、BP算法),并讨论了炸药类型、最大药量、炮孔直径、最小抵抗线和延时间隔对爆破振动速度的影响,为工程实践控制爆破振动危害提供了理论依据.%The blasting vibration velocity is an essential parameter to characterize and assess the seismic intensity. On the basis of monitoring data from the ground vibration of bench blasting near a running nu-clear power plant, three kinds of predictive methods of vibrationvelocity(empirical formula method the ground vibration, basic function regression method , Back-Propagation Algorithm) were analyzed and compared and influences of explosive types, maximal charge, bore-hole diameter, minimal resistance line and delay interval on blasting vibration were discussed, which provided theoretical basis for controlling damage caused by blasting vibration.【期刊名称】《工程爆破》【年(卷),期】2012(018)001【总页数】4页(P24-27)【关键词】爆破振动速度;安全判据;预测方法;影响因素【作者】赵华兵;龙源;宋克健;胡新印;董超【作者单位】中国人民解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;中国人民解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;中国人民解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;中国人民解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;总装备部工兵军代局驻重庆地区军代,重庆400000【正文语种】中文【中图分类】O3841 引言目前建筑物拆除和矿山开采大多采用爆破,而由爆破引起的振动很可能会造成地下巷道、矿区高陡边坡或地面建筑物等设施在动力作用下的失稳与破坏,因而爆破振动强度的预测与控制显得非常重要[1-3]。
土石方工程施工爆破振动控制
土石方工程施工爆破振动控制随着建设项目的不断增加,土石方工程施工爆破振动控制问题日益受到关注。
在土石方工程中,由于爆破作业导致的振动可能会对周围环境和工程结构造成负面影响。
因此,科学有效地控制爆破振动成为了当务之急。
本文将探讨土石方工程施工爆破振动的控制方法和技术。
一、爆破振动的影响因素土石方工程施工爆破振动主要受以下几个因素的影响:1. 炸药性能:炸药的性能直接影响爆破振动。
不同炸药的爆轰速度、爆炸产物体积等因素会对振动产生巨大影响。
2. 爆破参数:爆破参数的设定也会对振动产生影响。
如爆炸药量、起爆时间、孔距等参数设定不合理,都可能导致振动超标。
3. 地质条件:地质条件是影响振动效应的重要因素之一。
地质合理性、岩石性质等都会对爆破振动产生直接影响。
二、爆破振动控制方法为了控制土石方工程施工爆破振动,可以采取以下几种方法:1. 合理设计爆破参数:爆破参数的合理设定是减小振动的重要手段。
通过合理选择炸药性能、设定合理的爆破参数,可以有效地控制振动。
2. 减小荷载力度:可以适当减小荷载力度,减少振动影响。
降低爆破药量、调整孔距等方式可以有效减小振动对工程结构的影响。
3. 控制起爆时间:合理控制爆炸起爆时间,可以缓解振动问题。
通过适当延长爆破起爆时间,可以使振动作用时间减小,减轻振动效应。
4. 采用阻尼措施:采用阻尼措施可以减小振动破坏。
如在振动较大的区域采用阻尼材料进行缓冲,可以使振动向周围扩散减小。
5. 监测与预警:对施工现场进行振动监测,并设置预警机制。
及时监测到振动超标情况,可以采取相应措施进行防范和控制。
三、爆破振动控制的技术手段针对土石方工程施工爆破振动问题,还可以采用一些先进的技术手段,如:1. 数值模拟技术:通过建立土石方工程施工的数值模型,模拟爆破振动的传播和影响范围,为控制措施的制定提供科学依据。
2. 振动监测设备:采用振动监测设备进行实时监测,掌握爆破振动情况,及时调整施工参数,确保振动不超标。
露天矿山爆破振动影响因素研究分析
露天矿山爆破振动影响因素研究分析摘要:现当今,我国经济发展十分迅速,而露天矿山行业在爆破过程中,经常发生负面的振动影响,不仅对矿山开采产生负面影响,甚至对周围人群、建筑以及设施的安全性也构成了一定的威胁。
因此,如何做好露天矿山爆破的降振措施也成为人们关注的焦点。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素引言在对露天矿山爆破施工中影响爆破振动的原因进行分析时,发现其中的影响因素是非常多的,要从原理上对其进行计算,实现对爆破工程的优化设计,保证数据整体的有效性。
通过对导致露天矿山爆破振动影响因素的分析,优化施工流程,解决其中的安全问题,从而进一步保证露天矿山爆破的安全性。
1露天矿山爆破振动的影响因素1.1炸药类型的影响炸药属性与介质中冲击波的衰减之间存在着十分紧密的联系,当炸药所产生的冲击波压力大于岩石抗压强度的10倍以上时,其爆破地震波在传播过程中会出现大量的损耗,从而使得冲击波的衰减更加迅速。
试验表明:当炸药波阻抗值与岩体的波阻抗值接近时,炸药的爆炸能量有效利用率越大,即可引起更大的爆破振动。
故当爆破工程对爆破振动有要求时,应选择与岩体的波阻抗相差大的炸药。
1.2岩体结构面和不均质性的影响由于矿山地质条件十分复杂,岩体的性质也不同,有节理、断层等天然构造,一方面,岩石中的矿物在一定程度上决定了岩石的物理力学性质。
因此,矿物颗粒的厚度和硬度在一定程度上决定了岩石爆破破碎难度的程度。
在具体的爆破中,岩体在沿岩体原有裂隙面的爆破作用下很容易出现,如果不进行有效的处理,就会出现位错或裂纹。
岩体结构对爆破的影响也是很大的,这种结构会导致爆破漏斗的形成。
因此,在具体的露天矿爆破中,需要综合结构面类型、产状以及筒体与其他内容物之间的相互位置关系,防止这些条件对爆破效果的影响。
1.3最小抵抗线的影响根据相关实验显示,当最小抵抗线越小时,炸药爆炸能的释放时间就会越短,爆破地震波所产生的能量也会更少,爆破地震波的强度也会更弱。
矿山开采中的爆破震动与振动控制技术
汇报人:可编辑 2023-12-31
目 录
• 矿山开采中的爆破震动概述 • 爆破震动控制技术 • 爆破震动监测技术 • 爆破震动安全标准与规范 • 未来研究方向与展望
01
矿山开采中的爆破震动 概述
爆破震动的基本概念
01
爆破震动是指矿山开采过程中, 炸药爆炸产生的能量在周围介质 中引发的震动现象。
我国现行的爆破震动安全标准为《爆破安全规程》(GB6722-2014),规定 了不同岩土介质、建筑物和构筑物类型所能承受的地面质点峰值速度和主振频 率。
国外标准
国际上较为通用的爆破震动安全标准为美国矿山安全健康局(MSHA)制定的 《爆破震动标准》(1981版),该标准规定了不同岩土介质、建筑物和构筑物 类型所能承受的地面质点峰值速度和主振频率。
05
未来研究方向与展望
Байду номын сангаас
爆破震动控制技术的创新与发展
智能控制技术
利用人工智能、大数据和机器学习等技术,实现爆破震动控制的 智能化和自主化,提高控制精度和稳定性。
新型炸药和爆破技术的研发
研究新型炸药和爆破技术,降低爆破震动对周围环境和设施的影响 ,提高开采效率和安全性。
综合控制技术
将爆破震动控制与其他采矿技术相结合,形成综合控制方案,实现 采矿过程的全面优化。
02
爆破震动以波的形式传播,会对 周围环境产生影响。
爆破震动的影响因素
01
02
03
炸药量
炸药量越大,爆破震动越 强烈。
药包埋深
药包埋深越浅,爆破震动 越容易传播。
地质条件
地质条件如岩性、地下水 位等对爆破震动传播有较 大影响。
钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨
第20卷 第3期2003年9月爆 破B LASTINGVol.20 No.3 Sep.2003 文章编号:1001-487X (2003)03-0075-04钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨许海亮1,张继春1,郭建群1,2(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;2.中铁一局集团公司第二工程公司,河北唐山063004)摘 要: 以人和场浅埋隧道掘进爆破的地震波实测数据为基础,通过分析隧道边墙和地表振动速度在不同爆破条件下的变化特征发现,同一测点的振动速度除了与药量、爆源距有关外,还与钻孔爆破的自由面条件有关。
针对萨道夫斯基公式不能反映钻孔爆破的自由面尺寸的不足,提出了可体现自由面面积对爆破震动强度产生较大影响这一特点的修正公式。
对实测振动速度的预测计算表明,该修正公式的准确率比萨道夫斯基公式高80%,且对于质点振动速度大于0.5cm/s 的测点,其相对误差不超过5%的测点数达90%以上,而萨道夫斯基公式的相应值则小于15%。
关键词: 钻孔爆破; 振动速度; 预测公式中图分类号: TD 235.14 文献标识码: AInvestigation on Formula of Predicting the ParticleVibration V elocity in Drilling B lastingX U Hai 2liang 1,ZHA N G Ji 2chun 1,GU O Jian 2qun1,2(1.School of Civil Engineering ,Southwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China ;2.The Second Engineering Co ,China Railway the First Bureau Group Co ,Tangshan 063004,China )Abstract : On the basis of practically measured data from seismic wave in a tunnel driving blasting ,it is found ,from analyzing the variation characteristics of vibration velocites of tunnel slope and surface under different explosive conditions ,that the vibration velocity of a measured point is related to the free surface of drilling blasting besides the dose and blasting distance.A revised formula ,which can reflect the influence of free surface on vibration in 2tense ,is put forward.The predicting calculation results show that the accuracy increases by 80%,the measured particles number reaches 90%with its relative error lower than 5%and vibration velocity higher than 0.5cm/s.K ey w ords : drilling blasting ;vibration velocity ;prediction formula 收稿日期:2003-06-13.作者简介:许海亮(1978-),男;成都:西南交通大学硕士研究生.1 引 言准确地预测爆破引起的质点振动速度是有效控制爆破震动危害的前提。
露天矿山爆破振动影响因素及控制对策
露天矿山爆破振动影响因素及控制对策摘要:爆破开挖是露天矿山开采过程中最常使用的方法,在矿山开采过程中占据着非常重要的地位。
爆破振动是施工过程中必然产生的自然现象,影响着矿山的生产安全,一直视为露天矿山首要解决的灾害。
如何控制爆破振动强度在安全范围之内是目前面临的一个主要难点问题。
本文主要对露天矿山爆破振动影响因素及控制措施进行简要分析,从而为露天矿山的顺利开采提供保障。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素;控制措施引言在露天矿山的爆破工程中,所产生的振动会对矿山附近区域的人员和设备安全产生严重的影响,甚至还可能引发不良事件,造成负面的社会影响。
因而,爆破单位要构建有效控制措施,降低爆破振动对工作区域、操作人员和设备的影响,将爆破工程所产生的振动控制在一定范围内,推动爆破工程顺利进行,实现经济效益和社会效益的协调发展。
1爆破振动产生在利用炸药进行爆破时,炸药在介质内爆炸的过程中会产生强大的能量,大部分的能量会转换成冲击波、应力波和弹性地震波,在介质内传播。
冲击波主要发挥对介质的爆破作用,应力波和弹性波会向介质的周边区域进行传播,进而破坏质点,产生爆破振动。
2爆破振动影响因素2.1炸药类型炸药属性与介质中冲击波的衰减之间存在着十分紧密的联系,当炸药所产生的冲击波压力大于岩石抗压强度的10倍以上时,其爆破地震波在传播过程中会出现大量的损耗,从而使得冲击波的衰减更加迅速。
试验表明:当炸药波阻抗值与岩体的波阻抗值接近时,炸药的爆炸能量有效利用率越大,即可引起更大的爆破振动。
故当爆破工程对爆破振动有要求时,应选择与岩体的波阻抗相差大的炸药。
2.2炮孔直径爆破时炮孔的孔径对爆破振动强度会产生一定的影响,即使它们具有相同的爆破药量,其爆破振动也会随着场地系数和衰减指数的不同而发生变化。
根据相关数据表明,炮孔直径和测点的爆心距是决定爆破振动强度的关键因素。
与大孔径爆破相比,采用小孔径爆破时质点振动时的衰减速度更快,且炮孔直径越大时,爆破振动的强度也会更大,这种振动强度的增长速率与比例药量也有着很大的关系,它会随着比例药量的减少而呈现出爆破强度增大的趋势。
露天矿山爆破振动影响因素研究分析
露天矿山爆破振动影响因素研究分析摘要:近年我国国民对矿山爆破工作愈发重视,对露天矿山爆破施工要求也是愈发严格。
基于此,爆破工作人员在开展爆破工作时,应根据矿山实际情况对影响矿山爆破的因素进行合理分析,使其爆破工作能够安全平稳开展,对爆破振动的范围进行控制。
文中分析了影响露天矿山爆破振动的因素,并提出了对爆破振动的控制举措以供参考。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素引言:矿山开采工作中最为重要的工作内容就是矿山爆破,其爆破工作在运行时具有较强的危险性,其工作在开展中应加强对工作人员人身安全进行重视,同时还应确保矿山周围环境的安全。
基于此,露天矿山爆破工作在开展时,应加强对爆破工作的监管,提升爆破工作的安全性。
露天矿山爆破工作开展中需要对爆破范围进行控制,矿山周围若存在居民区更应加强对爆破范围的控制程度,因此爆破工作中应对工作中的安全问题以及环保问题进行重视,对爆破工作提出更为严格的要求,这也导致露天矿山爆破工作难度逐渐增加。
一、影响露天矿山爆破振动的因素(一)不可控制的影响因素露天矿山在开展爆破工作时,会受到一些不可控制的因素影响,其中不可控制因素指的是没有办法预测以及控制的因素,同时也无法对矿山爆破造成的影响进行估算,因此出现不可控制影响因素会严重影响到矿山爆破的安全性。
目前所存在的不可控制因素主要是地形因素以及地质因素。
地形因素决定着露天矿山爆破区地面的平整性,同时周围地形起伏也会影响到矿山爆破的效果,对矿山爆破中产生的振动波主频以及频率范围造成影响。
地质因素主要体现在矿山爆破区域中岩石的风化以及岩石细缝等情况中,岩石结构的不同导致爆破工作对岩石破碎的程度无法进行预估。
(二)可控制的影响因素露天矿山爆破中可控制影响因素指的是能够对矿山爆破振动进行把控的因素,可对爆破振动的损耗进行缩短,以此来提升露天矿山爆破的效率[1]。
目前露天矿山爆破中可控制的影响因素包含有炸药单耗、间隔时间以及爆破炮孔的直径等。
爆破振动峰值速度预报方法探讨
型, 然后作图, 图中横坐标为频率, 纵坐标为孔与孔或 段与段的延期时间, 以不同频率对应叠加幅值大小,用 点的深浅来表示, 根据图案的深浅程度来挑选合适的 延时时间。这种深浅程度也就是波的相 消 或 相 长 干 涉。这种预报的可靠程度受单孔装药爆破波形的重复 性和雷管延期时间的精度影响较大。但在某种不变的 地质条件下, 仍有其优越性, 为了进一步 做 好 这 项 工 作, 引入模态分析的方法是必要的。爆点与测点地质 结构不变时, 传递函数也不变。这样就使得精确地预 报爆破地震的叠加问题成为可能, 当然这里的延时雷 管的精度问题不能忽视。
( 4 )
式中: V为 地 震 动 质 点 最 大 速 度 ( i n / s ) ; R为 爆 心 距 ( f t ) ; Q为炸药量( l b ) ; K 、 α为场地系数。 R 为比尺距 1 / 2 Q
1 / 2 或称折算距离( f t / l b ) 。 K= 0 . 6 5 7~ 4 . 0 4 ,平均值 K
摘 要:爆破借助爆炸能做功, 它是一种在地上和地下工程中广泛使用的廉价、 经济的岩土开挖方式。爆破造成
的振动会对附近结构及周围场地产生不利影响; 振动峰值速度通常被用来评价爆破地震风险。已有一些预报爆破振动峰 值速度的公式和方法, 但在超出了推导这些公式的特定条件时, 它们是不适用的。爆破地震波在岩土体中传播时, 地面振 o u r m a p 方法; 特别地, 作者还尝试利用人 动是复杂的, 受许多因素影响。论文探讨了爆破振动峰值速度预报的公式法和 F 工神经网络预报了爆破振动峰值速度。 关键词:爆破; 地面振动; 峰值振速; 强度预报; 人工神经网络 中图分类号:T B 4 1 文献标识码:A
露天矿山爆破振动影响因素及控制措施的研究
露天矿山爆破振动影响因素及控制措施的研究摘要:爆破开挖是露天矿开采过程中最常用的方法,在开采过程中起着非常重要的作用。
爆破振动是爆破的主要危害之一,如何有效地降低爆破振动对周围结构和边坡的不利影响具有重要的现实意义。
本文主要分析了露天矿山体爆破振动的影响因素及控制措施,以期为露天矿的顺利开采提供保障。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素;控制措施;研究前言:随着社会的不断发展和人民生活水平的提高,我国对矿产资源的需求也在不断增加。
然而,爆破振动不仅会影响周围的结构、设施和设备,而且会导致基坑边坡失稳。
只有严格控制爆破震动的负面影响,才能减少露天矿爆破事故的发生,确保人民生命财产安全。
一、露天矿山爆破概述及爆破地震波的产生(一)概述在综采过程中,有必要研究爆破的破裂机理,正确掌握各种爆破技术,提高爆破效果,确保技术质量,降低开采成本。
技术爆破的成功可从以下方面研究:第一,爆破破坏面积小,边坡岩体完整,爆破区底面小。
其次,爆破后的碎渣少。
第三是减少爆破对周围建筑物的影响。
影响爆破效果的因素很多,例如炸药的类型,岩石的性质和爆破技术,从结构角度讨论影响爆破效果的因素,以提高爆破过程的质量。
(二)爆破地震波的产生露天矿爆破震动效应主要是指炸药爆炸产生的能量,大部分用于破碎周围的岩石。
爆炸能量不会对岩石造成任何进一步的破坏,但会引起岩石颗粒的弹性振荡,这种振荡继续以地震波的形式扩散,从而对周围环境造成不同程度的冲击或破坏。
地震波由多种波组成,由于传播方式的不同,可分为体波和面波。
面波的主要特征是振幅大、频率高、频率低、衰减慢、振动时间长、承载能量大,因此面波是爆破地震的主要影响因素。
二、露天矿爆破工程的发展现状到目前为止,露天矿爆破工程主要体现绿色化、智能化、精细化的特点。
随着爆破工程环保意识的加深,露天矿爆破开始倡导绿色理念,致力于以最小的环境成本,换取最佳的矿山开发速度。
在露天矿爆破工程中,炸药的设计、钻孔和装配已经达到了自动化的基本目标。
边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究
边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究摘要:边坡爆破作为一种常用的岩土工程处理方法,具有快速高效、适用范围广等优势。
然而,爆破过程中所产生的振动响应对周围环境和结构物可能造成严重影响,因此对其振动响应进行分析和预测尤为重要。
本文通过详细调查和研究,总结了目前常用的边坡爆破振动分析方法,并提出了一种基于数值模拟的爆破效果参数预测方法,以期为工程实践提供参考。
1. 引言边坡爆破是一种在岩土工程中常用的爆破处理方法,可以快速有效地实现边坡的破坏与改造。
然而,爆破产生的振动响应可能对周围环境和结构物造成不良影响,因此在进行边坡爆破前需要对其振动响应进行分析和预测。
2. 振动响应分析方法目前,边坡爆破的振动响应分析方法主要有实测分析法、经验公式法和数值模拟法。
2.1 实测分析法实测分析法是通过现场监测仪器对爆破振动信号进行实时采集和记录,然后通过复杂的振动参数计算方法得到爆破振动参数。
这种方法具有直接、准确的特点,但需要现场设备和专业人员,成本较高。
2.2 经验公式法经验公式法是根据大量的实测数据总结出的一些经验公式,可以根据边坡爆破的条件和参数估计出振动响应的一些指标。
这种方法简单快速,但受到实测数据的局限性和适用范围的限制。
2.3 数值模拟法数值模拟法是通过软件模拟爆破过程中的振动传播,可以获得全面且准确的振动响应信息。
目前常用的数值模拟软件有FLAC、LS-DYNA等。
数值模拟法可以考虑多种爆破参数的影响,对于复杂工况具有较好的适用性,但需要准确的工程参数和模型参数。
3. 爆破效果参数预测方法爆破效果参数是对爆破的效果进行评价的指标,包括爆破震动速度、工程陷落量、岩体剥离等。
当前常用的爆破效果参数预测方法主要有经验公式法与数值模拟法。
3.1 经验公式法经验公式法是根据大量的实测数据通过统计分析得到的一些关系式,可以估计爆破效果参数。
但经验公式法受到工况和地质条件的限制,适用范围较窄。
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KEY ORDS:Bl s i g v br ton v l c t W a tn i a i e o iy;Sa e y c ie i f t rt ron;Pr d c i e m e h e itv t od;I fue e f c or n l nc a t
引
目前 建 筑 物 拆 除 和 矿 山开 采 大 多 采用 爆 破 , 而
数 据 , 析 比较 了爆 破 振 动 速 度 的 3种 预 测 方 法 ( 震 动 经 验 公 式 法 、 函数 回 归 法 、 P算 法 ) 并 讨 论 分 地 基 B , 了炸 药 类 型 、 大 药 量 、 孔 直 径 、 小 抵 抗 线 和延 时 间隔 对 爆 破 振 动速 度 的影 响 , 工程 实 践控 制爆 破 最 炮 最 为 振 动 危 害 提 供 了理 论 依 据 。
ABS TRACT:The bl s i g v br to e o iy i n e s nta a a t rt h r c e i ea s e st e s i a tn i a i n v l ct Sa s e ilp r me e o c a a t rz nd a s s he s im c i e iy On t ss o o io i g da a f om he gr und v br to fbe h bls i g ne r a r nni g n nt nst . he ba i fm n t r n t r t o i a i n o nc a tn a u n u— c e rpo r p a ,t e k nds f p e c i e m e ho o i a i e o iy(e p rc lf r u a l a we l nt hr e i o r ditv t ds f v br ton v l c t m ii a o m l me h t e t od h g oun i r to r d v b a i n, b sc { nc i n e e son a i u to r gr s i m e ho , Ba k— op g to Al rt t d c Pr a a i n go ihm ) we e na y e a r a l z d nd c ompa e nd i l n e fe r d a nfue c s o xpl i e t pe ,ma ma h r osv y s xi lc a ge,b e ho e dim e e ,m i i lr s s a e ln or — l a t r n ma e it nc i e
;影响因素
中 图 分 类 号 : 34 0 8
文 献 标 识码 : A
PREDI CTI E ET H O DS A N D N FLU EN CE V M I FA CT oRS oF BLA STI NG I V BRA T I N ELOCI O V TY
a d de a nt r lon bls i g vi r to e e dic s e n l y i e va a tn b a i n w r s u s d, w hi h r v d d t o e ia ss f r c t oli c p o i e he r tc lba i o on r lng d m a a s d b a tn i r to a ge c u e y bl s i g v b a i n.
由 爆 破 引 起 的 振 动 很 可 能 会 造 成 地 下 巷 道 、 区 高 矿
监测 数据 , 对 规程 里所 用 的波速 预测 经 验公 式 , 针 采 用 经验公 式 法 、 函数 回归 法 及 神 经 网络 法 对 爆 破 基
爆 破 振 动 速度 预 测 方 法 及 其 影 响 因素
赵 华 兵 ,龙 源 ,宋 克健 ,胡 新 印 董 超 ,
(.中国人民解放军理工大学工程兵工程学院, 1 南京 203; 1072 .总装备部工兵军代局驻重庆地 区军代 , 重庆
摘 要 :爆破振动速度是表征和评判地震强度必不可少的参量 , 结合某核 电站一期地面爆 破振动监测
第 1 8卷 第 1 期 2 O 2 年 3月 1
工 程 爆 破
ENGI NEERI NG BI AS NG TI
V0 _ 8.NO 1 I1 . M ac 2 1 rh 0 2
文 章 编 号 : 0 6 0 1 2 1 )1 0 4 4 1 0 —7 5 ( 0 2 O —0 2 —0
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