[發明專利]基于第二臨空面形成時間的楔形掏槽起爆段別設計方法

有效

• 申請號: 201711071781.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107843157B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 龔敏;李永強;張明高;吳昊駿;宋書一;劉翔宇;袁世勇;李俊松;梁華明;付勉;楊航
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;重慶巨能建設(集團)有限公司;重慶中環建設有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于第二臨空面形成時間的楔形掏槽起爆段別設計方法，其特征在于，該方法包括：

1）實測各段雷管樣本起爆延時范圍：

取同一批次所有段雷管各10個樣本進行起爆延時測試，確定各段雷管的準確起爆時間范圍；計算相鄰各段的最小間隔時間，即后段雷管的最小起爆時刻減去前段雷管最大起爆時刻；

2）確定第二臨空面形成時間：

采用比較計算合成振動曲線與實測振動曲線差異的方法，具體如下：

A.進行逐孔逐段楔形掏槽現場爆破，在地面被保護物處測試其振動曲線1，振動曲線1為實測振動曲線，并用EMD法進行爆后掏槽各孔起爆時刻識別；

B.進行同位置單孔單自由面爆破實驗，裝藥量與步驟A相同，在地面被保護物處測得爆破振動曲線2作為計算合成振動曲線的計算振源，并按步驟A識別的各段起爆時間進行多孔振動疊加計算，得到相應的計算合成振動曲線；

C.將計算合成振動曲線與實測振動曲線對比，以其曲線同時刻曲線顯著差異，即振速差異大于50%的起始點作為第二臨空面形成時刻；

3）基于第二臨空面形成時間的掏槽孔段別設計

3.1掏槽孔段位微差時間及起爆順序應滿足以下要求：

A.首爆孔及相對的次爆孔起爆后，再爆上方的掏槽孔，總體上呈從左到右，從下往上起爆順序；

B.輔助掏槽孔起爆時，第二臨空面已經形成，設計輔助掏槽兩孔一段，輔助掏槽首爆孔應盡量位于掏槽首爆孔附近，同樣若掏槽最后起爆孔與輔助掏槽首爆孔段間最小微差間隔小于10ms則用下段雷管以形成充足的破巖時間；

3.2基于第二臨空面形成時間的掏槽孔段位設計優化及確定最佳同段起爆孔數、同段與逐孔逐段間最小起爆微差時間；

第二臨空面形成后，爆破振速較最大峰值顯著下降，因此第二臨空面形成前采用掏槽孔逐孔起爆，形成后同段起爆藥量可增至逐孔起爆藥量的2倍，按兩孔一段進行掏槽起爆設計；

對于逐孔起爆最后孔與最先起爆同段孔之間微差間隔、兩孔同段起爆孔之間微差間隔時間的確定，逐步增加同段起爆孔數、減小同段與逐孔逐段間的最小微差時間，實測相應的振動曲線，判別不同掏槽雷管段別設計下的振速峰值是否超標，確定最佳同段起爆孔數、同段與逐孔逐段間最小起爆微差時間。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述確定第二臨空面形成時間還同時采用以下方法，具體步驟如下：

首先，依據現場爆破的高速攝影圖像資料，得到第二臨空面對應時刻的爆破空洞大小定量化數據，形成以爆破裂隙尺寸大小作為第二臨空面形成時的判據；

其次：根據高速攝影所得爆破空洞長度大小和實測爆破振動曲線，分析爆破空洞長度大小、起爆時間、爆破振速三者之間變化關系，根據起爆時間與空洞長度大小及振速的關系曲線，結合不同起爆時間下空洞長度大小及振速的對比，綜合振速顯著下降時刻和空洞長度大小曲線變化趨勢拐點時刻，量化確定第二臨空面的形成時間；同時得到第二臨空面形成時的爆破振速及爆破空洞長度大小爆破參數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法適用于城市復雜環境下振速控制要求精準的淺埋隧道爆破施工。