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软岩巷道掘进预裂-光面协同爆破参数优化研究
1
作者 黄刚 陈焕轩 +3 位作者 王亮 陈晨 杨明 黄照玮 《爆破》 北大核心 2026年第1期49-57,212,共10页
针对软岩巷道掘进中爆破扰动诱发拱顶超挖的技术难题,提出预裂-光面协同爆破参数优化方法。基于波阻抗理论分析,揭示了预裂缝与围岩之间因波阻抗差异形成高反射系数界面。当应力波传播至此界面时,其大部分能量被反射,仅少量透射,从而显... 针对软岩巷道掘进中爆破扰动诱发拱顶超挖的技术难题,提出预裂-光面协同爆破参数优化方法。基于波阻抗理论分析,揭示了预裂缝与围岩之间因波阻抗差异形成高反射系数界面。当应力波传播至此界面时,其大部分能量被反射,仅少量透射,从而显著衰减了应力波强度。这一过程将原本瞬态的剧烈冲击能量,转化为在毫秒时间尺度上平缓释放的荷载,有效阻断了后续应力波的能量叠加与岩体内的损伤累积,提升了岩体的动态稳定性。数值模拟结果表明:相较于传统光面爆破,协同方案将损伤区限制在预裂缝内侧,拱顶损伤深度降至0.3 m,并显著降低峰值振动速度(PPV),荷载模式由“陡升缓降”转变为上升平缓、峰值滞后的“毫秒级缓释”。现场试验在姑山铁矿-350 m水平高岭土化闪长玢岩巷道进行,应用优化后的协同爆破方案有效控制了轮廓成形,软弱夹层区域围岩保持完整,未发生掉块或垮塌。研究证实预裂-光面协同爆破通过应力屏障效应与参数优化,可显著降低软岩巷道爆破损伤与振动,有效控制超挖。 展开更多
关键词 软岩巷道 预裂爆破 光面爆破 数值模拟 超挖控制
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复杂环境下城市地铁暗挖通道爆破网路优选及应用研究
2
作者 田成林 赵子龙 +5 位作者 李中辉 张文锡 周悦龙 吴献明 曾旺 孙永 《爆破》 北大核心 2026年第1期190-202,共13页
济南地铁四号线浆水泉路站隧道工程现场周边建筑物密集,暗挖段距桥墩桩基的最小距离为3.58 m,为降低爆破振动带来的有害效应,合理的爆破网路设置是有效举措之一。为此,以该地铁隧道工程为依托,选取风险系数较低的爆破区域为试验区,开展... 济南地铁四号线浆水泉路站隧道工程现场周边建筑物密集,暗挖段距桥墩桩基的最小距离为3.58 m,为降低爆破振动带来的有害效应,合理的爆破网路设置是有效举措之一。为此,以该地铁隧道工程为依托,选取风险系数较低的爆破区域为试验区,开展了S形、同向、两侧向拱顶3种爆破网路的对比试验。在排间延期50 ms、孔间延期5 ms的条件下,对路面振速的监测及波形特征分析,探究不同爆破网路下爆破振动的差异性;同时对破岩效果进行了统计及分析。结果表明:在其他爆破参数相同情况下,S形起爆的爆破网路爆破引起的振速峰值最高,为0.87 cm/s;同向起爆次之,为0.55 cm/s;两侧向拱顶起爆最低,为0.41 cm/s。较S形起爆相比,同向起爆振速降低37%,两侧向拱顶起爆的爆破网路减振效果最优,可使振动峰值降低约52%。同时,通过统计爆后岩体破碎效果并分析发现,两侧向中间起爆的大块率最低(<25%),细颗粒占比最高,综合表现最优。最后,选用两侧向拱顶起爆的爆破网路在距桥墩桩基最近、风险系数最高的爆破段进行应用,进一步验证该结论。本研究可为复杂环境下城市地铁暗挖通道爆破的爆破网路优化及振动控制提供参考。 展开更多
关键词 爆破网路 爆破振动 波形分析 应力波叠加 隧道工程
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分段空场嗣后充填法扇形孔爆破数值模拟与参数优化
3
作者 任少峰 吴立波 +4 位作者 王大龙 彭世刚 刘恺 陶明 徐源泉 《爆破》 北大核心 2026年第1期74-90,共17页
针对分段空场嗣后充填采矿法中扇形孔爆破易引发充填体损伤及采场边界超欠挖等问题,以新桥磷矿地下采场为背景,采用有限元软件LS-DYNA构建数值模型,系统开展不同工况下的扇形中深孔爆破计算分析。将采场实测爆破轮廓与数值模拟结果进行... 针对分段空场嗣后充填采矿法中扇形孔爆破易引发充填体损伤及采场边界超欠挖等问题,以新桥磷矿地下采场为背景,采用有限元软件LS-DYNA构建数值模型,系统开展不同工况下的扇形中深孔爆破计算分析。将采场实测爆破轮廓与数值模拟结果进行对比,分析了不同荷载施加方式对爆破损伤预测精度的影响。数值模拟中分别引入实测孔壁压力时程加载及基于炸药材料—JWL状态方程的加载方法,实测荷载时程更能准确表征爆破效应。在此基础上,以两帮距和起爆微差时间为主要变量,对一步骤回采、二步骤回采及特殊采场条件下的扇形孔爆破过程开展系统模拟分析,并分析了围岩损伤分布规律及爆破振动特性。结果显示:一步骤回采两帮距对围岩稳定性影响较小,而起爆微差时间是控制爆破块度的主导因素。当两帮距在0.3 m时,爆破损伤主要集中于落矿区内,既能实现岩体整体破碎,又可显著降低围岩损伤风险。二步骤回采充填体稳定性对孔底距高度敏感,当孔底距大于0.6 m时可显著降低破坏风险,逐孔起爆虽能改善块度,但会加剧充填体损伤。特殊采场中,两帮参数不宜采用对称设计,应通过优化布孔降低充填体受损概率。基于研究成果,提出了适用于新桥磷矿a层矿的扇形孔爆破参数优化方案,为充填采矿法中的爆破设计提供参考。 展开更多
关键词 扇形孔爆破 数值模拟 参数优化 孔壁压力
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岩体裂隙分布特征对预裂爆破成缝效果的影响及控制
4
作者 李育朋 郭丽安 +4 位作者 胡盼 郝兵元 王晨龙 赵婷婷 张涛 《爆破》 北大核心 2026年第1期62-73,224,共13页
平舒煤业8213工作面辅助进风切顶留巷顶板预裂爆破受原生裂隙影响,爆生裂隙无序扩散、偏离预裂孔连线,预裂缝呈断续、粗糙锯齿状,造成预裂孔两侧岩体咬合难分离、卸压滞后,致使沿空留巷围岩长期处于高应力状态并引发大变形。为改善裂隙... 平舒煤业8213工作面辅助进风切顶留巷顶板预裂爆破受原生裂隙影响,爆生裂隙无序扩散、偏离预裂孔连线,预裂缝呈断续、粗糙锯齿状,造成预裂孔两侧岩体咬合难分离、卸压滞后,致使沿空留巷围岩长期处于高应力状态并引发大变形。为改善裂隙岩体预裂爆破切顶效果,采用离散元颗粒膨胀法开展岩体裂隙分布特征参数对预裂爆破成缝效果影响的数值模拟研究,构建了多参耦合的岩体预裂爆破模拟体系与效果量化评价方法,提出了注浆加固与分段封堵炮泥间隔装药协同作用的预裂爆破效果优化控制方法,并通过现场试爆验证该协同控制方案的可行性。研究结果表明:裂隙与预裂爆破孔连线夹角β,裂隙长度L_(f)和间距d是预裂爆破成缝效果的主要影响因素;β从0°变化到90°过程中,原生裂隙辅助成缝作用逐渐转变为阻碍作用,预裂缝由“一”字型或平缓“之”字型的光滑连续状向“X”型不规则粗糙断续状转变;L_(f)的影响作用随着β的增大而增强,预裂缝的光滑性与连续性大幅劣化;随着d增大,原生裂隙负面影响减弱;采用注浆加固与分段封堵炮泥间隔装药措施后,岩体均质性及预裂孔内爆炸能量均衡性均得到显著提升,最终沿炮孔全长形成明显预裂缝,裂隙率达70%。 展开更多
关键词 裂隙分布特征 预裂爆破 注浆加固 分段封堵炮泥间隔装药
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融合粒子群优化与集成学习的爆破振动峰值预测研究
5
作者 徐琛 李其乐 +5 位作者 邱浪 王超 任高峰 赵亮 刘驰 穆鹏宇 《爆破》 北大核心 2026年第1期213-224,共12页
为实现爆破振动峰值速度的精准预测并降低爆破振动的危害,基于某工程实测数据,选取爆心距、单段药量、孔距、堵塞长度、孔深等5个关键参数作为影响因子,提出了一种基于粒子群优化算法(PSO)优化的Stacking集成学习模型(PSO-Stacking)。通... 为实现爆破振动峰值速度的精准预测并降低爆破振动的危害,基于某工程实测数据,选取爆心距、单段药量、孔距、堵塞长度、孔深等5个关键参数作为影响因子,提出了一种基于粒子群优化算法(PSO)优化的Stacking集成学习模型(PSO-Stacking)。通过PSO优化Stacking基模型中随机森林(RF)的决策树数量与决策树深度、支持向量回归(SVR)的惩罚系数以及梯度提升决策树(GBDT)的树数量等超参数,显著提升了模型的预测性能。结果表明:PSO-Stacking模型的准确率(AR)为85.54%,均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R^(2))分别为2.39、1.54和0.7361,较PSO-RF、BPNN、AdaBoost等6种模型表现出更优的预测性能与泛化能力。 展开更多
关键词 爆破振动峰值速度 粒子群优化 集成学习
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爆破作业下黄土围岩的破碎特征及响应规律
6
作者 张文杰 邓龙胜 +4 位作者 于渤 杨洲 杜中东 宋方述 邹煜 《爆破》 北大核心 2026年第1期109-122,共14页
在黄土地区进行爆破施工时,爆破对黄土围岩的破碎效应和挤密效应,对工程施工质量及爆破施工设计至关重要。为探究在爆破作用下黄土围岩的破碎效应和挤密效应,进行现场爆破试验,并采用数字图像处理技术,提取爆腔围岩表面的裂隙和块体的特... 在黄土地区进行爆破施工时,爆破对黄土围岩的破碎效应和挤密效应,对工程施工质量及爆破施工设计至关重要。为探究在爆破作用下黄土围岩的破碎效应和挤密效应,进行现场爆破试验,并采用数字图像处理技术,提取爆腔围岩表面的裂隙和块体的特征,分析围岩的破碎特征。同时测量爆腔轮廓及周围裂隙,并进行室内试验,确定爆破土体分区及各分区范围。在现场实验基础上,利用LS-DYNA建立数值模型,并改变炸药长度,进行不同炸药量的黄土爆破模拟。结果表明:爆破后黄土可细分为5个区,分别为空腔区、破碎区、裂纹区、挤密区和弹性变形区,且每个区形状均为椭圆形。其中破碎区土体同时发育宽大的贯通裂隙与“细短型”裂隙,裂隙多以“T”型节点相交,块体多为不规则四边形,且块体形态复杂内部发育大量裂隙。而裂纹区裂隙以“细长型”为主,裂隙多以“Y”型节点相交,块体多为不规则五边形和六边形。在不同炸药量爆破作用下,爆腔与影响范围的径向半径与炸药量呈双曲线函数关系,两者的轴向半径与炸药量呈一次函数关系。 展开更多
关键词 现场爆破试验 破碎特征 爆破土体分区 黄土爆破模拟 不同炸药量 影响范围
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坚硬围岩聚能爆破掏槽技术及试验应用研究
7
作者 王健 《陕西煤炭》 2026年第3期180-183,202,共5页
【目的及方法】恒源煤电矿区岩巷围岩坚硬,由于掏槽进尺不理想导致单循环进尺过低,月进尺仅90 m左右,严重影响开拓巷道接替计划,在此背景下提出六向聚能爆破技术。【结果】该技术在一次掏槽区域获得较大范围爆生裂隙,将掏槽区域的坚硬... 【目的及方法】恒源煤电矿区岩巷围岩坚硬,由于掏槽进尺不理想导致单循环进尺过低,月进尺仅90 m左右,严重影响开拓巷道接替计划,在此背景下提出六向聚能爆破技术。【结果】该技术在一次掏槽区域获得较大范围爆生裂隙,将掏槽区域的坚硬岩石转化为破碎松动岩体,为二次掏槽提供了较好的自由面,最终提高了掏槽深度,达到了提高钻爆开挖进尺的目的。【结论】结合理论分析、数值研究以及现场试验,证明采用该项技术可以有效提高坚硬岩石钻爆进尺,对同类条件下巷道钻爆掘进效果的提升具有良好的参考价值。 展开更多
关键词 多向聚能 聚能掏槽 数值模拟 坚硬围岩 钻爆掘进
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非常温环境下控制爆破施工技术研究
8
作者 杜忠龙 汪高龙 李树强 《爆破》 北大核心 2026年第1期171-177,共7页
针对乌海能源路天煤矿四采区南翼火点治理区存在的高温自燃、高陡边坡及复杂空巷群等极端地质条件,研究基于热-力耦合理论,开展了非常温环境下地质灾害治理的施工管理与技术机理研究。通过现场试验、数值模拟与理论分析,形成了“温度分... 针对乌海能源路天煤矿四采区南翼火点治理区存在的高温自燃、高陡边坡及复杂空巷群等极端地质条件,研究基于热-力耦合理论,开展了非常温环境下地质灾害治理的施工管理与技术机理研究。通过现场试验、数值模拟与理论分析,形成了“温度分区-热力耦合分析-差异化设计”的爆破设计方法,采用了“注水降温-凝胶隔热-PVC套管隔离”的组合防护措施与数码电子雷管精准起爆技术,揭示了温度场对岩体力学特性及爆破作用机理的影响规律,建立了考虑温度效应的岩体动态本构模型。研究提出了“温度分区-热力耦合分析-差异化设计-协同控制”的系统治理方法,构建了基于数码电子雷管的多危害效应控制体系。现场应用表明:爆破振动速度控制在0.38 cm·s^(-1)以内,飞石最大散落距离<50 m,高温孔降温治理率达100%,实现了“零伤害、零事故、零污染”目标。研究成果为非常温环境矿山地质灾害治理提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 非常温环境 地质灾害 热-力耦合 爆破振动控制 安全管理
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基于AHP-多级模糊综合评估方法的工程爆破事故分析与防范对策研究
9
作者 王爱华 《爆破》 北大核心 2026年第1期235-245,共11页
工程爆破作为矿产开采与基础设施建设的关键技术,其作业过程伴随着极高的安全风险。为科学、系统地评估工程爆破作业的安全风险,并提出针对性的防范对策,构建有效处理评价过程中不确定性与模糊性的风险评估模型。通过对2014—2024年间国... 工程爆破作为矿产开采与基础设施建设的关键技术,其作业过程伴随着极高的安全风险。为科学、系统地评估工程爆破作业的安全风险,并提出针对性的防范对策,构建有效处理评价过程中不确定性与模糊性的风险评估模型。通过对2014—2024年间国内90起典型工程爆破事故案例进行统计分析,构建了包含“人、机(物)、环境、管理”四个维度的工程爆破事故致因指标体系。统计结果表明:“人的不安全行为”是事故最主要的原因,而“管理缺陷”(特别是安全教育培训不到位、安全制度不落实及现场管理混乱)则是事故的深层原因。其次,针对爆破风险评价中诸多因素难以精确量化的问题,引入了模糊数学理论,并结合层次分析法(AHP)确定各指标权重,构建了基于AHP-多级模糊综合评估的工程爆泡安全风险评价模型。通过案例分析,验证了该模型能够对爆破作业的整体安全状况及各致因维度的风险等级进行有效判别,识别出关键风险因素。最后,基于模型评价结果和详实的事故数据分析,从技术、管理、人员和应急四个层面,系统地提出了工程爆破事故的综合防范对策。研究结果表明:该模型为工程爆破的动态风险管控和事前预防提供了科学方法,提出了强化安全培训、完善设备维护、优化作业环境管控及落实安全管理责任等防范对策,为工程爆破事故的风险防控提供科学依据和实践参考。 展开更多
关键词 工程爆破事故 多级模糊综合评估 风险分析 防范对策
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框剪楼房双向折叠控制爆破及安全防护技术
10
作者 刘勤杰 孙飞 +2 位作者 顾云 李飞 徐静 《工程爆破》 北大核心 2026年第1期125-129,140,共6页
为安全顺利拆除一栋地上20层的框架剪力墙结构楼房,在充分分析楼房结构特征的前提下,结合周围环境,确定采用“先倾后倒”的双向折叠倒塌总体爆破方案。分别在1~4层、10~12层开设三角形爆破切口,对爆破切口预处理进行了精细设计,通过孔... 为安全顺利拆除一栋地上20层的框架剪力墙结构楼房,在充分分析楼房结构特征的前提下,结合周围环境,确定采用“先倾后倒”的双向折叠倒塌总体爆破方案。分别在1~4层、10~12层开设三角形爆破切口,对爆破切口预处理进行了精细设计,通过孔网参数、起爆网路延时时间及安全防护技术的合理选取,确保了爆破过程中周围管线及建筑物的安全,达到了理想的爆破效果,并基于此分析了主楼塌落爆堆近似于原地坍塌的原因。其经验可在一定程度上为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 框剪结构 复杂环境 双向折叠 安全防护
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钻孔爆破条件下钢筋混凝土构件炮孔近区损伤特性研究
11
作者 姚颖康 康怡泽 +2 位作者 章强 张程 王威 《爆破》 北大核心 2026年第1期138-147,165,共11页
明晰钢筋混凝土构件在钻孔爆破作用下的损伤特性是爆破拆除量化设计和爆破效果定量评价的前提。依托某深基坑支撑梁爆破拆除工程,通过现场爆破试验和应变测试获取了单孔爆破条件下炮孔孔壁、炮孔近区以及中远区的动应变特征,然后采用爆... 明晰钢筋混凝土构件在钻孔爆破作用下的损伤特性是爆破拆除量化设计和爆破效果定量评价的前提。依托某深基坑支撑梁爆破拆除工程,通过现场爆破试验和应变测试获取了单孔爆破条件下炮孔孔壁、炮孔近区以及中远区的动应变特征,然后采用爆炸动力学相关理论计算了炮孔孔壁压力、损伤因子和破坏分区特征,最后采用LS-DYNA软件对现场试验进行了数值模拟。研究结果表明:钢筋混凝土构件在孔内炸药爆炸应力波和准静态气体共同作用下,炮孔孔壁及近区混凝土应变呈“先压后拉”特征,应变实测曲线与数值模拟结果一致,拉压峰值基本接近;钢筋混凝土构件的损伤分布呈非线性递减,近区损伤衰减快,远区缓慢且趋于0,数值模拟和理论计算的破坏粉碎区和裂隙区范围比较接近,绝对值相差10%左右;本文采用的理论分析模型和数值模型可满足炮孔近区损伤特征分析。研究成果可为钻孔爆破条件下钢筋混凝土构件的破碎与损伤分析提供参考。 展开更多
关键词 钻孔爆破 钢筋混凝土构件 爆炸荷载 破坏分区
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水下分层爆破孔内延时电子雷管的抗冲击作用
12
作者 高飞 王哲 +2 位作者 姜楠 陈顺禄 丁建 《爆破器材》 北大核心 2026年第2期56-64,共9页
通过炮孔内分层装药结构、水介质隔离层及上、下层电子雷管差异化延时起爆设计,实现水下深基槽爆破开挖。针对上层装药爆炸冲击可能导致下层电子雷管拒爆的关键问题,以典型115 mm孔径炮孔的水下礁岩深基槽爆破工况为研究对象,构建了集... 通过炮孔内分层装药结构、水介质隔离层及上、下层电子雷管差异化延时起爆设计,实现水下深基槽爆破开挖。针对上层装药爆炸冲击可能导致下层电子雷管拒爆的关键问题,以典型115 mm孔径炮孔的水下礁岩深基槽爆破工况为研究对象,构建了集成压力传感器阵列的炮孔冲击波测试系统与炮孔内电子雷管冲击测试装置。对同等强度爆源下炮孔内不同距离处的电子雷管,分别开展存活性测试与冲击波超压测试。同时,通过有限元数值计算,模拟上层装药爆炸后下层电子雷管的受冲击过程,获取炮孔内不同距离的水中冲击波超压及不同工况下电子雷管的受力状态。结果表明:无防护状态下,当炮孔内水中冲击波峰值超压超过75.6 MPa时,该型号的电子雷管会发生损伤;采用单面纳米亚克力胶条作为防护材料时,可有效抵御峰值超压不超过115.0 MPa的冲击作用。考虑一定安全系数后,无防护电子雷管与上部装药底部的距离应大于1.89 m;有防护电子雷管的最小安全距离为1.69 m。 展开更多
关键词 水下深基槽爆破 分层装药 电子雷管 数值模拟
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节理化砂岩地层隧道聚能爆破试验研究
13
作者 陈健 吕玉江 +3 位作者 崔海涛 康湘辉 黄俊杰 张庆彬 《爆破器材》 北大核心 2026年第2期49-55,共7页
依托深汕铁路坪山东隧道工程,开展了聚能管+聚能罩爆破试验,旨在优化隧道开挖爆破效果,控制超、欠挖现象。结合隧道地质条件与围岩特性,阐述了聚能爆破的原理与关键工艺流程。通过现场爆破试验,分析了不同周边眼间距与单孔装药量对爆破... 依托深汕铁路坪山东隧道工程,开展了聚能管+聚能罩爆破试验,旨在优化隧道开挖爆破效果,控制超、欠挖现象。结合隧道地质条件与围岩特性,阐述了聚能爆破的原理与关键工艺流程。通过现场爆破试验,分析了不同周边眼间距与单孔装药量对爆破效果的影响,并对比评估了经济成本。结果表明:在节理化砂岩地层中,通过调整爆破参数,聚能爆破显著提升了掌子面质量,明显改善了超、欠挖现象;超、欠挖体积分别从35.35、 0.33 m^(3)降至4.74 m^(3)和0.13 m^(3),较传统爆破方式大幅减少。与传统爆破相比,聚能爆破每个循环可节省15~20发雷管和8~9 kg炸药,材料成本降低401~534元,钻孔数量和施工时间明显减少,展现了较高的经济效益与施工效率。 展开更多
关键词 聚能爆破 爆破优化 超、欠挖控制 三维实景与全景图
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复杂环境下高陡边坡危岩体控制爆破排险技术研究
14
作者 张健 姚宁 +2 位作者 黎勇 安荣杰 卢世佳 《爆破》 北大核心 2026年第1期130-137,共8页
作为典型的地质灾害,岩体崩塌具有突发性强、破坏力大等特点,严重威胁周边区域人民群众的生命与财产安全。目前,对可能发生崩塌的危岩体实施爆破处理是一种广泛采用的防治手段。以广西南宁市上林县龙贵村后背山危岩体为研究对象,采用孔... 作为典型的地质灾害,岩体崩塌具有突发性强、破坏力大等特点,严重威胁周边区域人民群众的生命与财产安全。目前,对可能发生崩塌的危岩体实施爆破处理是一种广泛采用的防治手段。以广西南宁市上林县龙贵村后背山危岩体为研究对象,采用孔网参数为0.35 m×0.40 m的高密度钻孔布置,共施炮孔350余个,将爆破碎石块度严格控制在单体体积不大于0.0429 m^(3);通过空气间隔装药结合导爆索串联技术,延长爆炸压力对孔壁的作用时间,形成“准静态压力”效应,有效避免冲击粉碎和远距离飞石;将总装药量462 kg分为6段,按“由外向内”的顺序起爆,段间延时20 ms,最大段药量控制在79.2 kg,借助岩块碰撞实现二次破碎,进一步降低碎石块度。爆破最终形成“碎石瀑布”式塌落,成功完成爆破排险作业。本工程为山区交通干线、民用建筑等设施邻近区域临空危岩体的爆破排险提供了可靠的技术路径与实践参考。 展开更多
关键词 山体危岩 复杂环境 爆破排险 密集孔与隔离装药
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深浅孔爆破赋能薄煤层切顶卸压沿空留巷技术实践
15
作者 杨毅 《山东煤炭科技》 2026年第1期54-59,共6页
为化解山西保利合盛煤业2102工作面单翼开采导致的采掘接替紧张、煤柱资源浪费等难题,基于巷道围岩力学参数测试与控制爆破成缝机理分析,提出“深浅孔爆破+D型聚能管”协同技术。通过理论计算与数值模拟,精准确定切顶高度为基本顶上边界... 为化解山西保利合盛煤业2102工作面单翼开采导致的采掘接替紧张、煤柱资源浪费等难题,基于巷道围岩力学参数测试与控制爆破成缝机理分析,提出“深浅孔爆破+D型聚能管”协同技术。通过理论计算与数值模拟,精准确定切顶高度为基本顶上边界15.3 m,采用深孔(孔深15.5 m,装药量9 kg)与浅孔(孔深8.4 m,装药量5 kg)组合爆破,配合“超前切缝+补强支护+U型钢挡矸+单体柱支护”工艺。现场应用显示,聚能爆破形成15.3 m定向断裂面,切顶效率提升30%,挡矸柱平均下沉量198.5 mm,巷道顶底板移近量280 mm、两帮移近量200 mm,均控制在安全范围内。该技术使采出率提升8%,减少掘进量1200 m,降低成本约260万元(含掘进费和支护材料费),取消5 m保护煤柱,多回收煤炭0.45万t,新增利润256.5万元,研究成果为相似条件矿井的开采技术选择提供了极具价值的参考,助力行业技术进步与高效开采。 展开更多
关键词 深浅孔爆破 D型聚能管 切顶卸压 围岩控制
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近直立煤层深浅孔协同爆破机理与应用
16
作者 乔鹏 《山东煤炭科技》 2026年第2期1-6,共6页
针对甘肃省窑街煤电集团海石湾煤矿1164^(#)矿区近直立煤层(倾角75°~85°)采用单一深孔爆破方案所导致的大块率高(32%)和煤矸分选困难等问题,基于应力波叠加理论和能量梯级释放原理,提出了深浅孔协同爆破技术。通过建立应力波... 针对甘肃省窑街煤电集团海石湾煤矿1164^(#)矿区近直立煤层(倾角75°~85°)采用单一深孔爆破方案所导致的大块率高(32%)和煤矸分选困难等问题,基于应力波叠加理论和能量梯级释放原理,提出了深浅孔协同爆破技术。通过建立应力波传播方程和累积损伤模型,结合单位体积能量密度分析及裂隙扩展速度预测,确定了深孔(Φ80 mm×3.0 m)与浅孔(Φ40 mm×1.2 m)的最优参数组合;研发了便携式钻孔参数采集系统,实现钻爆过程数字化管理。现场应用6个月的结果表明,爆后煤体的合格块度占比达到了92.3%,相较于原方案提升24.3个百分点;振动速度降低至2.0 cm/s,完全符合国家标准;单位炸药消耗量减少至0.38 kg/t。该技术为近直立煤层的高效开采提供了全新的技术途径。 展开更多
关键词 近直立煤层 深浅孔 协同爆破
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单轴压应力下楔形掏槽爆破模型试验与数值仿真研究
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作者 陈思羽 杨立云 +4 位作者 杨爱云 黄晨 谢焕真 王俊豪 程兵 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期282-293,共12页
楔形掏槽爆破因其爆破能量集中、炮孔利用率高,广泛应用于掘进工作面作业中。为探究地应力对楔形掏槽爆破的影响,研究采用极端条件下的单轴加压方法(设置侧压力系数为0),基于围压作用下的掏槽理论,采用模型试验和有限元数值模拟方法,探... 楔形掏槽爆破因其爆破能量集中、炮孔利用率高,广泛应用于掘进工作面作业中。为探究地应力对楔形掏槽爆破的影响,研究采用极端条件下的单轴加压方法(设置侧压力系数为0),基于围压作用下的掏槽理论,采用模型试验和有限元数值模拟方法,探讨了爆破过程中的力学机制。研究结果表明:单轴压应力对楔形掏槽爆生裂纹的产生和扩展具有导向作用,裂纹的产生和扩展方向与爆破后的单轴压应力方向一致;无论是横向加载还是纵向加载,单轴压应力都将提高掏槽破碎块度的大块率,对于粒径大于9.50 mm的块度影响显著,对于粒径小于9.50 mm的块度影响不显著;单轴压应力在爆破初期对Mises应力峰值影响较小,但在爆破中后期影响显著;当单轴压应力垂直于炮孔长轴(T2)施加时,槽腔体积最大,而当单轴压应力垂直于炮孔短轴(T3)施加时,槽腔体积增加;施加单轴压应力后深度方向范围无明显变化,表明爆后沿深度方向的损伤几乎不受单轴压应力的影响。研究结果对地应力下的掏槽设计优化提供参考。 展开更多
关键词 爆破试验 掏槽爆破 成腔规律 地应力 破碎块度 有限元分析
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石墨矿石动力学特性及本构模型研究 被引量：2
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作者 叶海旺 李睿 +6 位作者 路东 于燕 余梦豪 雷涛 王其洲 李宁 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第3期26-36,152,共12页
为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应... 为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应变率对晶质石墨矿石动态力学特性和能耗特性的影响,并基于黏弹性朱-王-唐模型建立了考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型。试验结果表明:晶质石墨矿石动态抗压强度和峰值应变均随着应变率提高而逐渐增大,而弹性模量与应变率无关;随着品位的提高,矿石试样的初始压密变形量和峰值应变增大,动弹性模量、动态抗压强度及其率敏感性逐渐下降;此外,中低品位矿石的破碎程度在一定应变率范围内随能耗密度的增大而加剧,但高品位矿石破碎程度变化不大,表明品位对晶质石墨矿石的动态破碎行为有显著影响;建立考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型,通过对比所建立的动态本构模型和试验得到的动态应力-应变曲线,验证了模型的准确性和适用性,为晶质石墨矿石在动荷载作用下的力学行为研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 岩石动力学 SHPB试验 石墨矿石 损伤本构模型
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海域盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化爆破预处理方法研究 被引量：1
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作者 魏海霞 崔有权 +4 位作者 陈建福 杨小林 褚怀保 祝杰 陈士海 《爆破》 北大核心 2025年第1期81-88,158,共9页
海域盾构施工中常遇到大粒径孤石和基岩凸起段,通常采用爆破法进行预处理,爆破预处理的效果是盾构机顺利通过的关键。依托厦门轨道交通2号线工程,综合考虑海域孤石和基岩凸起段的覆盖层条件、爆破块度控制指标及海洋生物安全控制标准,... 海域盾构施工中常遇到大粒径孤石和基岩凸起段,通常采用爆破法进行预处理,爆破预处理的效果是盾构机顺利通过的关键。依托厦门轨道交通2号线工程,综合考虑海域孤石和基岩凸起段的覆盖层条件、爆破块度控制指标及海洋生物安全控制标准,提出了一种盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化爆破预处理方法。具体步骤包括:爆破孔网参数设计;炸药单耗、单孔装药量、平均块度尺寸的计算;装药结构及爆破网路设计;爆破块度分布效果预测;考虑生态环境影响进一步优化爆破方案。现场应用结果表明:爆破预处理后的块度在30 cm以内,满足盾构机推进的块度尺寸要求;盾构机在爆破预处理段能够顺利掘进,与正常段推进参数基本相近。实现了海域盾构隧道孤石和基岩凸起段的精细化、生态化、高效化和安全化爆破施工。 展开更多
关键词 海域盾构 孤石 基岩凸起段 爆破预处理 块度
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爆破振动传播规律及控制技术研究进展 被引量：3
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作者 乔雄 黄锦聪 +1 位作者 杨鑫 扈士静 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期751-766,共16页
在各种由爆破作业引起的危害中,爆破振动的危险性最大,对周围环境和结构安全构成显著威胁。为给爆破振动研究工作提供参考,首先回顾爆破振动理论在国内外的发展历程,详细介绍关键的理论研究进展和研究成果;在此基础上,总结爆破振动传播... 在各种由爆破作业引起的危害中,爆破振动的危险性最大,对周围环境和结构安全构成显著威胁。为给爆破振动研究工作提供参考,首先回顾爆破振动理论在国内外的发展历程,详细介绍关键的理论研究进展和研究成果;在此基础上,总结爆破振动传播规律的研究现状,并对高程放大效应和空洞效应进行阐述;梳理不同国家关于爆破振动安全判据的标准。其次从能量源、传播介质和传播过程三个方面,对爆破振动控制技术进行细致的分类讨论,并介绍新型爆破技术在实际工程中的应用特点及其优势。最后对工程爆破技术的研究现状进行总结,指出现有研究在爆破振动衰减规律、安全判据制定以及爆破控制技术方面存在的不足,并对未来研究方向提出具体展望。 展开更多
关键词 爆破振动 衰减规律 安全判据 振动控制 研究进展
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