[发明专利]基于爆源近区不同炮孔微差振动合成的爆破参数确定方法

说明书

本发明涉及隧道爆破技术领域，提供了一种基于爆源近区不同距离炮孔微差爆破振动合成的爆破参数确定方法，在测振点实测炮孔起爆后的振动波形，从实测振动波形中分离出若干个炮孔的实测单孔波形；对实测单孔波形对应的振速、药量和爆源距进行回归分析，确定振速峰值衰减函数、振速峰值包络线函数；后期爆破设计时，结合上述函数和后期爆破参数进行波形构造，得到多个预测单孔波形，将多个预测单孔波形进行叠加得到预测合成波形；根据预测波形合成情况确定各炮孔的最佳延期时间。本发明在综合考虑多个单孔波形的思想下，通过对基础波形进行变换，并对得到的各段单孔波形进行叠加，使得对振动波形的预测更为精确，同时还可以设计出最佳的爆破参数。

技术领域

本发明涉及隧道爆破技术领域，特别涉及一种基于爆源近区不同距离炮孔微差爆破振动合成的爆破参数确定方法，尤其适用于对振速控制要求精准以保护中夹岩的小净距隧道施工。

背景技术

振动预测是爆破工程设计施工的重要依据，也是目前振动控制研究的热点。精确的振动波形预测有助于爆破设计在满足振速要求的前提下对相应的爆破参数尤其是延期时间进行精准的确定，从而既保证了施工的安全，又提高了爆破效率。现在通常用单段药量和振速峰值拟合经验公式(如萨道夫斯基公式)，从而振速峰值的预测。但当多个同段导爆管雷管同时起爆时，各雷管起爆时刻具有很大离散性和随机性，这使得振速峰值也有很大随机性，从而使经验公式的预测结果有误差。其次，实际爆破中的振速峰值是多段雷管爆破后叠加波形的振速峰值，需要考虑微差时间对于叠加振速峰值的影响，而经验公式没有考虑微差时间对振速峰值的影响，这也使经验公式预测法有一定误差。

目前所热门研究的是将实测单孔波形通过线性叠加的方法以得到完整的微差爆破振动波形，尤其是适用于精确延时的电子雷管微差爆破振动波形预测。但很多研究没有考虑不同药量和爆源距下单孔波形的差异，而是假设所有的单孔波形都相同。然而精确预测爆破振动波形时，这种差异是不能忽略的。尤其是在爆源近区的振动预测，不仅不能忽略各段爆破药量的差异，炮孔与炮孔之间的距离和炮孔与测振点之间的距离数量级相差不大。如果在预测爆源近区的振动波形时仍然把爆源等效为一个点显然是不合适的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种基于爆源近区不同距离炮孔微差爆破振动合成的爆破参数确定方法，对爆破产生的振动波进行预测并确定最佳延期时间。

本发明采用如下技术方案：

一种基于爆源近区不同距离炮孔微差爆破振动合成的爆破参数确定方法，所述方法在测振点实测炮孔起爆后的振动波形，从实测振动波形中分离出若干个炮孔的实测单孔波形；在所述实测单孔波形中选择基础单孔波形；对所述实测单孔波形对应的振速、药量和爆心距进行回归分析，确定振速峰值衰减函数、振速峰值包络线函数；后期爆破设计时，根据所述基础单孔波形、振速峰值衰减函数、振速峰值包络线函数和后期爆破参数进行波形构造，得到多个预测单孔波形；将多个所述预测单孔波形按备选延期时间进行叠加，得到该备选延期时间的预测合成波形；根据不同备选延期时间的所述预测合成波形确定各炮孔的最佳延期时间。

进一步的，所述方法包括如下步骤：

S1、试爆前测量并记录各段炮孔与测振点的距离及各炮孔装药量；

S2、在测振点实测炮孔起爆后的振动波形，从实测振动波形中分离出若干个炮孔的实测单孔波形，并从中选取1～2组实测单孔波形作为基础单孔波形；

S3、波形相关函数的确定：所述波形相关函数包括振速峰值衰减函数和振速峰值包络线函数；对所述实测单孔波形的振速峰值、炮孔药量、爆源距离进行回归分析，得到振速峰值衰减函数；对所述实测单孔波形进行包络线拟合，得到包络线系数，进而得到振速峰值包络线函数；

S4、后期爆破设计时，将S2中选取的基础单孔波形结合S3所得函数和后期爆破参数进行波形重构，得到多个预测单孔波形，将多个所述预测单孔波形按备选延期时间进行叠加，得到该备选延期时间的预测合成波形；