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极高地应力条件下光面爆破围岩损伤规律研究 被引量：3
1
作者 黄永辉 占宇飞 +2 位作者 张洪波 李清林 阮迅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期104-112,共9页
针对深埋隧道开挖过程中存在极高地应力的情况,为研究地应力对光面爆破围岩损伤产生的影响,采用基于ANSYS/LS-DYNA软件的数值模拟方法,通过结构化网格-有限元-粒子流耦合算法(structured mesh-finite element-particle flow coupling al... 针对深埋隧道开挖过程中存在极高地应力的情况,为研究地应力对光面爆破围岩损伤产生的影响,采用基于ANSYS/LS-DYNA软件的数值模拟方法,通过结构化网格-有限元-粒子流耦合算法(structured mesh-finite element-particle flow coupling algorithm,S-FEM-SPH)进行三维模拟。研究在双向等值地应力0~40 MPa条件下的光面爆破围岩损伤规律,研究结果表明:边帮和顶板处的围岩损伤度根据爆心距的变化分为水平直线阶段和反“S”型曲线下降阶段;在反“S”型曲线下降阶段,距离爆心距中间位置的围岩,损伤度随爆心距的下降速率大;地应力对边帮和顶板处的围岩损伤均有影响,但对边帮处围岩损伤的影响大于顶板处,当地应力大于20 MPa时影响更加明显;通过对比边帮和顶板处有效塑性应变和围岩损伤深度随地应力的变化规律,从而验证了围岩损伤深度随地应力增加呈现先减小后增大变化规律的正确性。 展开更多
关键词 数值模拟 光面爆破 极高地应力 围岩损伤 S-FEM-SPH算法
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基于PSO-XGBoost的爆破振动峰值速度预测研究 被引量：1
2
作者 任高峰 邱浪 +4 位作者 徐琛 李吉民 胡英国 朱瑜劼 胡伟 《金属矿山》 北大核心 2025年第4期256-265,共10页
为实现爆破振动峰值速度的精准预测,减少爆破振动的危害,基于某爆破工程实测数据,通过基于决策树的特征重要性分析,选取了爆心距、炸药爆速、孔距、堵塞长度、孔深、单段药量6个变量作为输入特征,利用粒子群优化算法(PSO)对XGBoost模型... 为实现爆破振动峰值速度的精准预测,减少爆破振动的危害,基于某爆破工程实测数据,通过基于决策树的特征重要性分析,选取了爆心距、炸药爆速、孔距、堵塞长度、孔深、单段药量6个变量作为输入特征,利用粒子群优化算法(PSO)对XGBoost模型的决策树数目、决策树最大深度、学习率3个参数进行寻优,构建了PSO-XGBoost爆破振动峰值速度预测模型。通过对实例进行预测,得到预测结果的MSE、RMSE、R^(2)的值分别为1.44、1.16、0.91;通过与BPNN、AdaBoost、GBDT、RF、SVR模型的预测结果进行对比,PSO-XGBoost模型的预测性能最佳,预测结果最优。为了进一步推广应用预测成果,开发设计了一套爆破振动峰值速度预测系统。研究成果可为类似爆破工程振动预测提供一定的理论参考和实践指导。 展开更多
关键词 爆破振动 爆破振动峰值速度 粒子群优化算法 XGBoost算法 预测模型
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岩石爆破基础理论研究进展与展望Ⅳ—损伤评价 被引量：1
3
作者 杨仁树 肖成龙 +10 位作者 左进京 李国营 王浩 许鹏 丁晨曦 李永亮 王雁冰 赵勇 游帅 刘朕 张渊通 《工程科学学报》 北大核心 2025年第4期583-593,共11页
钻爆法施工中,爆破成型的关键在周边,周边爆破的效果决定了地下工程的爆破成型质量与围岩损伤程度.本文基于分形理论,建立了爆破损伤“宏观-细观-微观”与“点-线-面-体”的“三观四维”综合评价体系.“三观”评价体系以损伤的几何尺度... 钻爆法施工中,爆破成型的关键在周边,周边爆破的效果决定了地下工程的爆破成型质量与围岩损伤程度.本文基于分形理论,建立了爆破损伤“宏观-细观-微观”与“点-线-面-体”的“三观四维”综合评价体系.“三观”评价体系以损伤的几何尺度为划分依据,宏观尺度(>10^(−3) m)主要关注爆破后岩石的破碎块度;细观尺度(10^(−6)~10^(−3) m)侧重评价爆炸裂隙的扩展范围;微观尺度(<10^(−6) m)着重分析爆炸裂纹的微观断口形貌.“四维”评价体系基于损伤的空间分布进行划分,点维度表示围岩内部某一点位钻孔取心后CT扫描;线维度代表围岩内部钻孔窥视;面维度关注爆破表面成型,包括超(欠)挖尺寸与壁面轮廓平整程度;体维度利用声波测试进行围岩损伤评估.应用“三观四维”综合评价体系可精准获取围岩的爆破损伤程度与范围,对爆破损伤机理的揭示与损伤的精细控制有重要的指导意义. 展开更多
关键词 岩石爆破 损伤评价 “三观四维”评价体系 分形理论 损伤变量
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基于博弈组合权重-GRA高陡边坡振动影响因素研究 被引量：1
4
作者 徐杰 李祥龙 +4 位作者 胡涛 张彪 李金洲 李杰 刘金保 《工程爆破》 北大核心 2025年第3期130-139,共10页
以拉拉铜矿露天转井下开采为工程背景,为安全、科学地控制露天转井下开采过程中露天台阶爆破对高陡边坡的振动影响,将露天台阶爆破的最大单段药量、总药量、炸药单耗、爆心距、高程差、排间延时时间、孔排距作为研究的相关因素变量,选... 以拉拉铜矿露天转井下开采为工程背景,为安全、科学地控制露天转井下开采过程中露天台阶爆破对高陡边坡的振动影响,将露天台阶爆破的最大单段药量、总药量、炸药单耗、爆心距、高程差、排间延时时间、孔排距作为研究的相关因素变量,选取露天边坡振动监测点的峰值振动速度、振动主频率、振动持续时长作为系统的评价指标,建立基于博弈组合权重和灰色关联分析法的爆破振动影响因素评价模型。得出了3个系统评价指标与相关因素变量之间的关联度,进而得出了露天高陡边坡振动影响因素的主次关系。影响该矿山露天边坡测点振动速度的主要因素有高程差和延时时间;影响振动主频的主要因素有最大单段药量、延时时间和实际单耗;影响振动持续时间的是延时时间和高程差;综合影响边坡振动的人为可控主要因素为排间延时时间、实际单耗和最大单段药量。 展开更多
关键词 爆破振动 博弈组合权重-GRA 高陡边坡 露天转井下 主控因素
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昆阳磷矿二矿巷道围岩爆破振动监测与分析 被引量：2
5
作者 王万禄 王孟来 +5 位作者 付学会 周帆 张佳男 李树建 吴浩 袁明礼 《采矿技术》 2025年第2期86-91,共6页
磷矿等矿山建设普遍采用钻爆法施工工艺,炸药爆破对井巷和采场围岩具有强烈的扰动作用,掌握巷道围岩的爆破振动特征对岩体工程稳定性分析和支护设计及安全生产具有重要的指导价值。采用TC-4850爆破测振仪,对昆阳磷矿二矿1 980 m中段胶... 磷矿等矿山建设普遍采用钻爆法施工工艺,炸药爆破对井巷和采场围岩具有强烈的扰动作用,掌握巷道围岩的爆破振动特征对岩体工程稳定性分析和支护设计及安全生产具有重要的指导价值。采用TC-4850爆破测振仪,对昆阳磷矿二矿1 980 m中段胶带巷道钻爆法掘进引起的爆破振动响应进行了实测研究,分析了爆炸应力波传播衰减规律,并对爆破安全距离进行了计算。结果表明:微差爆破作业的爆破振动信号呈现分段延迟特征,真实反映了导爆管段别;质点峰值振动速度随着测点和爆源距离的增大而降低。基于爆破测振数据拟合,得出了萨道夫斯基经验公式中的K、α值分别为90.63和1.58,计算得出巷道爆破对临近巷道的爆破振动安全允许距离为11.40 m,对临近边坡的爆破振动安全允许距离为17.67 m。 展开更多
关键词 微差爆破 爆破振动 质点峰值振速 爆破安全距离 钻爆法
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水耦合作用下高压空气冲击煤岩破裂规律与声发射响应试验研究 被引量：1
6
作者 马衍坤 张正锐 张纪辉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期1-10,29,共11页
为探寻煤岩体高效致裂新技术,提出了水耦合作用下高压空气冲击致裂煤岩的思路,利用自主研发的高压空气冲击致裂煤岩体真三轴试验系统,设计了五种钻孔不耦合系数(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0),开展了水耦合作用下高压空气冲击致裂煤岩试验,... 为探寻煤岩体高效致裂新技术,提出了水耦合作用下高压空气冲击致裂煤岩的思路,利用自主研发的高压空气冲击致裂煤岩体真三轴试验系统,设计了五种钻孔不耦合系数(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0),开展了水耦合作用下高压空气冲击致裂煤岩试验,借助动态气压监测与声发射检测手段,研究了煤岩体裂缝形态、气压曲线及能量释放规律。结果表明:水耦合作用显著提高了高压空气的能量利用率,使试块产生的水平及竖直裂缝长度明显大于空气耦合时;水耦合时试块的破裂面无碎屑出现,而空气耦合时试块破裂面出现了较多碎屑;随着钻孔不耦合系数的增大,试块裂缝长度呈现先增大后减小的趋势,当钻孔不耦合系数为2.0时,裂缝长度达到峰值,此时试块产生的裂缝网络最为丰富;致裂过程的气压曲线呈现起裂、扩展和贯通三个阶段,水耦合作用时的气压峰值均大于空气耦合作用时的气压峰值;声发射信号主要集中在扩展阶段,水耦合作用时声发射信号响应更为剧烈,且以多簇形式出现,而空气耦合作用时则以单簇形式出现;当钻孔不耦合系数为2.0时,声发射累积能量和累积事件数均达到峰值。 展开更多
关键词 冲击致裂 真三轴 水耦合 声发射能量
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煤矿顶板深孔爆破封孔长度的确定方法
7
作者 李东印 敖良凯 +2 位作者 王伸 黄传波 李红斌 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2367-2383,共17页
煤矿巷道顶板深孔爆破是切顶沿空留巷、坚硬顶板预裂工程中的重要岩体致裂方法,既要达到爆破切顶效果,又要确保发生不冲孔且爆破后巷道围岩稳定,因此合理确定钻孔封孔长度至关重要。针对当前煤矿切顶爆破钻孔封孔长度缺乏理论依据的问题... 煤矿巷道顶板深孔爆破是切顶沿空留巷、坚硬顶板预裂工程中的重要岩体致裂方法,既要达到爆破切顶效果,又要确保发生不冲孔且爆破后巷道围岩稳定,因此合理确定钻孔封孔长度至关重要。针对当前煤矿切顶爆破钻孔封孔长度缺乏理论依据的问题,首先统计分析了国内部分矿井切顶爆破工程的封孔参数,以爆破钻孔封堵机理和堵塞体在爆破过程中受力特征为基础,建立了深孔爆破数学模型,提出了基于爆破“不冲孔”为约束条件的最短封孔长度计算方法;其次,基于利文斯顿爆破漏斗理论,并结合装药结构,建立了顶板深孔装药爆破漏斗模型,得到了基于“最大内部爆破作用”的深孔爆破最短封孔长度计算方法。采用LS–DYNA分析了爆破后钻孔周围岩石中有效应力分布和裂纹发育情况,确定了基于炸药“最大能量利用率”的末端炸药与堵塞体合理间隔。从防止冲孔、保证爆破效果及减小对巷道顶板破坏影响的角度,提出了基于爆破“不冲孔”“最大内部爆破作用”“最大能量利用率”的煤矿顶板爆破钻孔合理封孔长度确定三元准则。以朝川矿22010工作面回风巷爆破切顶为工程背景,依据封孔长度三元准则计算了合理的封孔长度,以巷道顶板表面岩石单元的有效应力为指标,分析了爆破后巷道顶板稳定程度及封孔长度的合理性,并开展现场试验。试验结果表明,基于三元准则所计算的封孔长度不仅避免了冲孔,同时从孔深7 m处向孔底生成了贯穿爆破孔的切缝面,切断了目标岩层。研究成果可为煤矿巷道切顶卸压爆破钻孔确定合理封孔长度提供理论依据。 展开更多
关键词 深孔爆破 封孔长度 切顶卸压 爆破理论 封孔参数
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钢混水塔爆破参数的安全校核及数值模拟验证分析
8
作者 刘涛 李洪伟 +4 位作者 刘伟 梁昊 吴延梦 黄昕旭 储亚坤 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
为实现复杂环境下38 m高配筋率钢混水塔的拆除爆破,充分考虑了水塔筒体直径小、筒壁薄、配筋率高、水塔底部结构复杂且不对称的结构特点,利用水塔原有门洞沿倒塌中心线设计对称卸荷槽、定向窗,爆破切口设计为圆心角230°、切口高度1... 为实现复杂环境下38 m高配筋率钢混水塔的拆除爆破,充分考虑了水塔筒体直径小、筒壁薄、配筋率高、水塔底部结构复杂且不对称的结构特点,利用水塔原有门洞沿倒塌中心线设计对称卸荷槽、定向窗,爆破切口设计为圆心角230°、切口高度1.5 m的正梯形切口,运用理论计算和数值模拟相结合的方法对水塔倒塌失稳进行安全校核,结果表明:通过优化的弯矩破坏准则对水塔倒塌失稳进行验算并运用ANSYS/LS-DYNA软件对水塔倒塌进行数值模拟,验证水塔爆破后在塑性角形成前不会发生下坐和后坐,确保了水塔可以顺利倒塌失稳并且定向倾倒,水塔实际倒塌过程与模拟倒塌过程一致,验证了爆破参数的安全性与数值模拟的实用性,可以为同类工程提供一定的参考。 展开更多
关键词 拆除爆破 数值模拟 高配筋率钢混水塔 倒塌失稳
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基于单孔试验的露天矿山减振延期时间优化
9
作者 李洪伟 许博 +4 位作者 梁昊 储亚坤 苏洪 宋宝露 胡子杰 《金属矿山》 北大核心 2025年第11期185-193,共9页
针对某砂石骨料矿山减振延期时间选取的实际问题,设计了小直径炮孔单孔爆破振动试验,基于Matlab软件对单孔爆破波形数据进行叠加分析,研究了不同延期时间下的爆破振动强度和频率变化特性。并通过工业电子雷管精准控制的爆破试验,验证分... 针对某砂石骨料矿山减振延期时间选取的实际问题,设计了小直径炮孔单孔爆破振动试验,基于Matlab软件对单孔爆破波形数据进行叠加分析,研究了不同延期时间下的爆破振动强度和频率变化特性。并通过工业电子雷管精准控制的爆破试验,验证分析了不同延时时间下的峰值振动速度和频率特征。研究表明:(1)小直径炮孔单孔试验爆破振动在35m和55m爆心距的主振周期分别为13~18 ms、18~26 ms,选取单孔振动波叠加表明,叠加后最优减振延期不在主振周期范围内,而在T/3~2T/3(T为周期)区间;(2)不同延期时间、不同孔数叠加下均存在有利于减振的延期区间,综合峰值振动速度、主频因素确定了试验矿山的最佳降振延期时间为7~10 ms;(3)以矿山边坡为保护对象设计和开展现场试验,通过峰值振动速度、主频以及小波能量分析等多角度确定了40 ms具有较好的降振特性。研究结果对于从被保护物安全出发,寻求经济合理、有害效应较小的多孔延期爆破方法具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 爆破振动 单孔试验 延期时间 波形叠加 干扰降振
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邻近地铁2栋框架结构楼房拆除爆破
10
作者 刘昌邦 贾永胜 +3 位作者 伍岳 黄小武 王威 袁方 《工程爆破》 北大核心 2025年第3期65-72,共8页
城区楼房拆除项目大多所处地理位置重要,涉及地铁隧道、高架桥等城市主要交通要道,施工组织难度大,对拆除爆破设计和安全施工提出了更高的要求。针对某城区2栋位于城市交通主干道的框架结构楼房,距离地铁运行区间隧道最近距离仅18 m,周... 城区楼房拆除项目大多所处地理位置重要,涉及地铁隧道、高架桥等城市主要交通要道,施工组织难度大,对拆除爆破设计和安全施工提出了更高的要求。针对某城区2栋位于城市交通主干道的框架结构楼房,距离地铁运行区间隧道最近距离仅18 m,周边分布有商业中心以及多种市政管网,设计采用“整体向西定向倾倒、一次性拆除爆破”的总体爆破方案,采用工业电子雷管孔内延时起爆技术,达到了理想的爆破效果。运用ANSYS/LS-DYNA动力学有限元软件,模拟了楼房拆除爆破失稳倒塌过程,分析了邻近地铁隧道的动力响应特征,验证了爆破设计参数的合理性。结果表明,通过提高爆破切口、合理设置起爆时序、预留缓冲层,可有效控制爆堆范围和楼体后坐,降低峰值振动;楼房倒塌触地冲击荷载作用下地铁隧道结构未出现明显的应力集中现象;模拟得出管壁的峰值压力为0.95 MPa,最大主应力(拉应力)峰值为0.51 MPa,均小于地铁隧道混凝土的轴心抗拉、抗压设计值。 展开更多
关键词 拆除爆破 框架结构 工业电子雷管 数值模拟 爆破效果
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一种水下聚能射流排爆装置研究
11
作者 周方毅 刘宏杰 +2 位作者 鞠翔宇 黄雪峰 詹发民 《工程爆破》 北大核心 2025年第5期118-125,共8页
针对国内用于水下爆炸物处置的制式装备器材缺乏这一难题,采用理论分析、数值计算和试验验证等方法,设计了一种由聚能战斗部、接收器、遥控器、电缆、支架等部分组成的水下聚能射流排爆装置。完成了该装置的方案设计,分析了其应用原理,... 针对国内用于水下爆炸物处置的制式装备器材缺乏这一难题,采用理论分析、数值计算和试验验证等方法,设计了一种由聚能战斗部、接收器、遥控器、电缆、支架等部分组成的水下聚能射流排爆装置。完成了该装置的方案设计,分析了其应用原理,建立了该装置水中接触爆炸钢质壳体爆炸物的力学物理模型,进行了数值计算,并通过试验研究验证了该装置的隔爆、传爆、保险、延时、遥控等功能。结果表明:该装置操作简单、使用方便,起爆方式集成化,可适用于水下排爆作业。该装置可极大提高水下工程作业效率,确保水下作业安全。 展开更多
关键词 水下爆炸物处置 聚能射流 定时起爆 遥控起爆
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水下爆破气泡帷幕参数分析及鱼类防护研究
12
作者 覃峰 阮其攀 +2 位作者 李基锐 陈其龙 梁进 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期133-138,共6页
为解决气泡帷幕应用于水下爆破中鱼类防护时的参数设计问题,通过ANSYS/LS-DYNA研究了不同气泡帷幕方案对冲击波峰值应力的影响,发现炸药药量、炸药帷幕间距以及气泡帷幕厚度与帷幕后冲击波峰值间存在非线性耦合变化特性;通过最小二乘法... 为解决气泡帷幕应用于水下爆破中鱼类防护时的参数设计问题,通过ANSYS/LS-DYNA研究了不同气泡帷幕方案对冲击波峰值应力的影响,发现炸药药量、炸药帷幕间距以及气泡帷幕厚度与帷幕后冲击波峰值间存在非线性耦合变化特性;通过最小二乘法拟合以及三次样条插值得到了帷幕方案参数与冲击波峰值应力间拟合插值结果,并将结果与ANSYS/LS-DYNA模拟结果比较验证了其准确性;基于拟合插值方法,以典型鱼类为例进行水下爆破下气泡帷幕参数制定研究,得出了不同气泡帷幕厚度下,保障鱼类安全存活的炸药帷幕间距以及炸药药量的取值范围,为气泡帷幕应用于水下爆破鱼类防护提供重要参考。 展开更多
关键词 水下爆破 数值模拟 气泡帷幕 鱼类保护 冲击波
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极小净距大断面隧道两台阶法控制爆破方法
13
作者 蔡路军 邹朋来 +1 位作者 赵云鹏 何理 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期54-64,74,共12页
极小净距隧道后行洞爆破开挖产生的爆破振动是影响先行洞安全的主要因素,控制爆破振动确保先行洞的安全极为关键。以渝昆高铁大山坡极小净距隧道为工程背景,在先行洞布置测点,监测后行洞爆破作业产生的振动。通过对监测振动数据进行分析... 极小净距隧道后行洞爆破开挖产生的爆破振动是影响先行洞安全的主要因素,控制爆破振动确保先行洞的安全极为关键。以渝昆高铁大山坡极小净距隧道为工程背景,在先行洞布置测点,监测后行洞爆破作业产生的振动。通过对监测振动数据进行分析,利用工业电子雷管延时精确的特点,优化隧道减振爆破方案,并根据净距逐渐减小的特点,动态调整减振控制爆破方案。基于监测数据对后行洞爆破开挖产生的爆破振动对先行洞的影响规律进行了总结,发现各测点X向(径向)振速最大,径向振速与合速度相近;爆破开挖对爆源后方未形成中隔岩墙的扰动大于前方已形成中隔岩墙区域;爆破主振频率集中在高频段(50~120 Hz);掏槽孔和周边孔产生的振速最大。通过改变掏槽孔的形式、优化掏槽孔段别以及优化周边孔的起爆顺序,合理地解决了掏槽引起振动过大的问题,较好地控制了掏槽孔和周边孔的振动速度;周边孔孔间延时为3 ms的逐孔毫秒延时爆破,也取得了较好的光面爆破效果,平均线性超欠挖为13.5 cm,周边孔段振速更平稳,峰值振速更低。 展开更多
关键词 极小净距隧道 工业电子雷管 爆破振动 安全控制 逐孔毫秒延时爆破
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液氧相变爆破技术在“半岛状岩体”中的工程应用研究
14
作者 吴健辉 毛庆福 +3 位作者 丁宝山 王雁冰 付代睿 张芳平 《金属矿山》 北大核心 2025年第10期140-148,共9页
针对露天矿山传统炸药爆破污染高、振动危害大及“半岛状岩体”破碎不均等问题,以河北省某石灰岩矿山为工程背景,通过设计液氧相变膨胀爆破系统、优化孔网参数及开展块度分析与振动监测,系统揭示该技术在三面临空的“半岛状岩体”露天... 针对露天矿山传统炸药爆破污染高、振动危害大及“半岛状岩体”破碎不均等问题,以河北省某石灰岩矿山为工程背景,通过设计液氧相变膨胀爆破系统、优化孔网参数及开展块度分析与振动监测,系统揭示该技术在三面临空的“半岛状岩体”露天矿特殊工况下的破岩规律与环境效应。试验结果表明:液氧爆破通过准静态膨胀压力驱动岩体张拉破坏,形成以直径0.3~1.0 m的中块为主的均匀块度分布,大块率较传统爆破显著降低且无需二次破碎;振动速度峰值均低于1.7 cm/s,垂直方向振动能量因岩体结构差异呈规律性分布,水平方向振动随距离增加快速衰减,验证了其对边坡及周边环境的低扰动特性;技术体系兼具无飞石、粉尘排放减少的环保优势,契合绿色矿山建设需求。研究成果为复杂地质条件下露天矿爆破提供了可复制的技术范式,对推动非炸药破岩技术的工程应用具有指导意义。 展开更多
关键词 液氧相变爆破 露天矿山 块度分析 振动监测 绿色爆破
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基于I-GWO-BP神经网络的矿区爆破振动预测
15
作者 徐敏 林卫星 +5 位作者 石磊 欧任泽 于振建 龚永超 胡力可 胡军生 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期121-128,共8页
针对现有爆破振动速度预测公式在面对复杂地场环境时预测精度不高的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法(I-GWO)的BP神经网络模型。通过改变神经网络收敛因子函数加强导优精度,混沌映射初始化狼群位置加快求解速度,基于步长欧式距离的比... 针对现有爆破振动速度预测公式在面对复杂地场环境时预测精度不高的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法(I-GWO)的BP神经网络模型。通过改变神经网络收敛因子函数加强导优精度,混沌映射初始化狼群位置加快求解速度,基于步长欧式距离的比例权重动态调整权重、提升寻优效率来改进灰狼算法。结合李楼-吴集铁矿爆破振动速度监测数据,选取爆心距、最大单段装药量、总装药量作为输入参数建立I-GWO-BP模型。结果表明:I-GWO-BP模型的收敛速度以及收敛精度要优于GWO-BP模型及BP模型,优化效果明显;I-GWO-BP模型的预测值基本处于实测值±0.08 cm/s置信带内,平均绝对百分比误差为13.84%,预测效果显著优于其他预测方法,具有较高的预测精度。研究成果可为矿山的爆破振动速度预测提供一定的参考。 展开更多
关键词 爆破振动速度 BP神经网络 改进灰狼优化算法 预测模型 预测精度
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基于孔间延时优化的骨料矿山台阶爆破大块率控制
16
作者 叶海旺 彭瑞 +6 位作者 田治平 毛强 王云猛 陈勇 李睿 杨坤 余梦豪 《金属矿山》 北大核心 2025年第9期143-149,共7页
骨料矿山台阶爆破的大块率是评价爆破开采效果好坏的一个重要指标。以某凝灰岩骨料矿山为例,首先,基于现场块度分布与数值模拟分析,建立了爆破块度与岩体动力损伤关联模型;其次,以该模型为依据,选用9、11、13、15、17、20 ms孔间延时分... 骨料矿山台阶爆破的大块率是评价爆破开采效果好坏的一个重要指标。以某凝灰岩骨料矿山为例,首先,基于现场块度分布与数值模拟分析,建立了爆破块度与岩体动力损伤关联模型;其次,以该模型为依据,选用9、11、13、15、17、20 ms孔间延时分别开展裂隙岩体台阶爆破数值模拟,以降低爆破大块率为主要目的,兼顾粉矿率控制,获取最佳的孔间延时;最后,采用模拟计算优化所得的孔间延时开展现场爆破试验。研究结果表明:爆破块度尺寸与数值模型损伤值之间存在指数函数关系;在上述延期时间中,随着孔间延期时间降低,爆破大块率逐渐减小,粉矿率逐渐增大,当孔间延期时间为15 ms时,爆破效果最佳。矿山现场应用结果反映出,当矿山孔间延期时间调整为15 ms后,爆破大块率降低了13.73个百分点,粉矿率增加了0.73个百分点,平均破碎尺寸相应减小。 展开更多
关键词 骨料矿山 大块率 孔间延期时间 岩体损伤 数值模拟
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抵抗线对水下台阶爆破效果影响的模型试验及其数值分析
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作者 吴亮 刘琳 +1 位作者 余创 周俊汝 《爆破》 北大核心 2025年第1期56-62,共7页
抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的... 抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的影响规律是必不可少的。通过设置不同抵抗线参数的水下台阶钻爆试验,并采用FLUENT-EDEM耦合方法对抵抗线为2 cm、4 cm、5 cm、6.5 cm四种情况下的爆破试验进行数值模拟,将试验与数值模拟相结合综合评估了抵抗线参数对水下台阶爆破效果的影响。结果表明:抵抗线参数增加初期,用于破碎岩石的有效能量占比增加,且爆破漏斗体积也进一步增大,但随着抵抗线的进一步增加,岩体单位体积所承担的爆炸能量反而降低,另外应力波反射作用强度也减弱了,因此爆破块度的不均匀性呈现出随抵抗线先减小后增大的规律。此外,数值计算能较好地对模型试验的爆破效果进行模拟且结果一致,说明运用FLUENT-EDEM流固耦合方法来探究水下台阶爆破块度破碎问题是切实可行的。 展开更多
关键词 水下爆破 流固耦合 FLUENT EDEM 抵抗线
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基于改进HJC模型坚硬断层弱化爆破参数数值模拟
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作者 李重情 胡云飞 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
为解决坚硬断层阻碍回采问题,对过坚硬断层弱化爆破技术展开了研究。通过静态力学试验确定了断层岩石的基本力学性能,根据试验结果对HJC模型参数进行了修正,同时引入新破坏准则对HJC模型进行优化,并验证了模型参数的准确性,基于改进后的... 为解决坚硬断层阻碍回采问题,对过坚硬断层弱化爆破技术展开了研究。通过静态力学试验确定了断层岩石的基本力学性能,根据试验结果对HJC模型参数进行了修正,同时引入新破坏准则对HJC模型进行优化,并验证了模型参数的准确性,基于改进后的HJC模型对断层弱化爆破进行数值模拟。结果表明:爆破粉碎区和裂隙区半径随着不耦合系数的增大而减小,当不耦合系数为1.2时,爆破范围最大为0.806 m;在该不耦合系数下,炮孔间距为1.4 m时裂纹能产生贯通效果。通过对耦合介质进行模拟,得到水作为耦合介质相较于空气具有更高的能量传递效率,且能量利用率比空气高14.7%;含水炮孔爆破后粉碎区半径随着含水体积分数的增大而增大,含水炮孔爆破粉碎区半径约为干孔爆破的2.2倍。 展开更多
关键词 坚硬断层 HJC模型 弱化爆破 耦合介质 能量传递效率
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基于PCA-IPSO-ELM模型的爆破块度预测
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作者 岳中文 刘增辉 +2 位作者 鲍周琦 金圆 王光胜 《工程爆破》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页
为了准确预测岩巷的爆破块度、衡量爆破效果,运用主成分分析(PCA)对爆破数据进行降维,引入基于随机惯性权重改进的粒子群算法(IPSO)以平衡全局寻优和局部寻优能力、优化极限学习机(ELM)的输入权值和隐含层阈值,建立PCA-IPSO-ELM预测模型... 为了准确预测岩巷的爆破块度、衡量爆破效果,运用主成分分析(PCA)对爆破数据进行降维,引入基于随机惯性权重改进的粒子群算法(IPSO)以平衡全局寻优和局部寻优能力、优化极限学习机(ELM)的输入权值和隐含层阈值,建立PCA-IPSO-ELM预测模型,并在淮南顾北煤矿进行应用。结果表明:PCA-IPSO-ELM模型爆破块度预测和现场实测结果基本一致,其均方根误差值仅为0.740 2,与BP神经网络和PCA-PSO-ELM模型对比依次降低了79.76%和31.70%。PCA-IPSO-ELM模型的决定系数为0.978 9,相比于BP神经网络的0.921 5和PCA-PSO-ELM模型的0.969 2,依次增加了6.24%和1.01%。PCA-IPSO-ELM预测模型具有较高的精度和较好的稳定性,能够为岩巷爆破参数的设计提供依据。 展开更多
关键词 块度预测 主成分分析 粒子群算法 极限学习机
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筒形直眼掏槽超深系数与孔深关系研究
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作者 楼晓明 陶益 +3 位作者 曾华恒 解叶龙 胡艳 陈必港 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期161-169,共9页
掏槽爆破是岩巷掘进爆破的关键。针对断面爆破炮孔利用率低、进尺小等问题,基于超深爆破原理,建立超深爆破三维模型,分析爆破抛掷过程中的动阻力,利用一维方向抛掷平衡关系,推导出在极限平衡状态下超深系数与孔深的数学关系,分析超深系... 掏槽爆破是岩巷掘进爆破的关键。针对断面爆破炮孔利用率低、进尺小等问题,基于超深爆破原理,建立超深爆破三维模型,分析爆破抛掷过程中的动阻力,利用一维方向抛掷平衡关系,推导出在极限平衡状态下超深系数与孔深的数学关系,分析超深系数变化对掏槽爆破效果的影响;利用光滑粒子流体动力学-有限元法耦合模拟不同超深模型槽腔变化规律,最后通过现场试验运用超深爆破技术,对比不同超深值爆破方案与原方案爆破效果的评价指标。研究表明,随着超深系数增加,断面炮孔利用率呈现出先提高再降低的趋势,超深系数为0.11~0.15,对爆破效果提升较为明显,超深系数变大,岩石间夹制作用使破碎岩石抛掷困难,导致槽腔体积减小;实践表明:岩巷在超深系数为0.12~0.15,岩巷断面单循环进尺有100~150 mm的提升,炮孔利用率提高了4%~6%,孔深与超深的精确匹配在取得理想爆破效果的同时,还具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 超深爆破 直眼掏槽 炮孔利用率 夹制力
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