精確延時控制對爆破作用的影響規律研究

《精確延時控制對爆破作用的影響規律研究》是依託北京理工大學，由楊軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：精確延時控制對爆破作用的影響規律研究
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：楊軍
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本項目通過理論分析、現場試驗、室內模擬試驗及數值模擬等方法，探討毫秒延時爆破的機理及合理延時間隔時間的確定原理，系統研究精確延時控制對爆破作用的影響規律，為高精度雷管的套用提供科學依據。擬採用混凝土模擬試驗、爆破震動監測、現場爆破效果對比試驗等方法，並結合有限元和流形元等數值模擬計算，具體研究以高精度雷管取代普通毫秒雷管實行毫秒級精確延時起爆，對控制爆破震動、改善爆破質量及提高生產效率等方面所帶來的影響。研究旨在揭示毫秒級精確延時起爆的岩石爆破規律，為精確延時爆破參數最佳化奠定套用基礎

結題摘要

本項目旨在研究高精度雷管取代普通毫秒雷管實行毫秒級精確延時起爆，及其對控制爆破震動、改善爆破質量及提高生產效率等方面所帶來的影響。採用理論研究、模型試驗、數值模擬和工程實踐研究相結合的手段，對精確延時條件下控制爆破作用進行了分析，主要的研究結論如下： （1）基於地震波傳播過程中能量的變化，自由面的形成，彈性波能量理論出發給出了毫秒延時間隔時間設定計算公式；討論了毫秒延時間隔對岩石破碎的影響，合理設定毫秒延時間隔時間利於應力波能量的充分利用，同時改善岩石破碎效果；解釋了毫秒延時間隔時間對爆破振動頻率的影響，通過合理設計毫秒延時間隔時間可以有效地改變爆破振動頻譜特性；建立了精確延時條件下逐孔起爆的爆破振動峰值預測模型，通過預測模型可以給出爆破振動峰值增加和減小的區域，根據不同毫秒延時間隔時間預測模型，合理設定毫秒延時間隔有利於降低爆破振動。 （2）通過模型試驗結果分析表明：精確延時對於降低爆破振動和改善岩石破碎效果方面具有特有優勢。同時合理設計孔間延時間隔，可以實現降低爆破振動，在試驗中所採用的爆破參數情況下，其合理孔間延時間隔為12ms。排間短毫秒延時利於岩石的破碎，若排間毫秒延時間隔時間過大對岩石破碎效果具有一定影響。 （3）數值模擬結果表明：合理設定毫秒延時時間間隔有利於降低爆破振動和改善岩石破碎，在數值模擬中採用的爆破參數情況下，孔間延時間隔12ms時利於降低爆破振動，這和模型試驗所得的結論相一致；排間毫秒延時間隔為15ms時，孔間的應力最大，利於岩石破碎。 （4）通過現場工程實踐表明：合理的毫秒延時間隔時間設定可以使爆破產生的地震頻帶能量的分布範圍改善，頻率豐富性進一步增強有利於降低爆破振動影響；同時精確延時起爆方式改變有利於改善爆堆形態，提高生產效率。 本項目的研究按照任務書要求進行，完成了項目研究的預定目標，並在多個方面取得了創新性成果。