[发明专利]基于第二临空面形成时间的楔形掏槽起爆段别设计方法

摘要

本发明公开了一种基于第二临空面形成时间的楔形掏槽起爆段别设计方法，适用于城市浅埋隧道的低振动精确控制爆破。具体为：爆前实测各段雷管起爆延时范围；对比多孔微差理论合成振动曲线（不考虑第二临空面影响）与现场实测爆破振动曲线，结合现场爆破高速摄影数据分析，确定第二临空面形成的准确时间。设计此时刻前逐孔逐段起爆，此时刻后两孔同段或多孔同段起爆；由现场实验确定同段起爆孔数、同段与逐孔逐段间的最小微差间隔。基于隧道爆破现场高速摄影和振动测试，量化爆破临空面扩展、振动变化与起爆时间的关系。本发明在满足振速要求前提下，减少了掏槽孔雷管段别的使用，首次提出并实现了基于第二临空面形成时间的掏槽孔起爆段别精确设计。

主权项

1.一种基于第二临空面形成时间的楔形掏槽起爆段别设计方法，其特征在于，该方法包括：1）实测各段雷管样本起爆延时范围：取同一批次所有段雷管各10个样本进行起爆延时测试，确定各段雷管的准确起爆时间范围；计算相邻各段的最小间隔时间，即后段雷管的最小起爆时刻减去前段雷管最大起爆时刻；2）确定第二临空面形成时间：采用比较计算合成振动曲线与实测振动曲线差异的方法，具体如下：A.进行逐孔逐段楔形掏槽现场爆破，在地面被保护物处测试其振动曲线1，振动曲线1为实测振动曲线，并用EMD法进行爆后掏槽各孔起爆时刻识别；B.进行同位置单孔单自由面爆破实验，装药量与步骤A相同，在地面被保护物处测得爆破振动曲线2作为计算合成振动曲线的计算振源，并按步骤A识别的各段起爆时间进行多孔振动叠加计算，得到相应的计算合成振动曲线；C.将计算合成振动曲线与实测振动曲线对比，以其曲线同时刻曲线显著差异，即振速差异大于50%的起始点作为第二临空面形成时刻；3）基于第二临空面形成时间的掏槽孔段别设计3.1掏槽孔段位微差时间及起爆顺序应满足以下要求：A.首爆孔及相对的次爆孔起爆后，再爆上方的掏槽孔，总体上呈从左到右，从下往上起爆顺序；B.辅助掏槽孔起爆时，第二临空面已经形成，设计辅助掏槽两孔一段，辅助掏槽首爆孔应尽量位于掏槽首爆孔附近，同样若掏槽最后起爆孔与辅助掏槽首爆孔段间最小微差间隔小于10ms则用下段雷管以形成充足的破岩时间；3.2基于第二临空面形成时间的掏槽孔段位设计优化及确定最佳同段起爆孔数、同段与逐孔逐段间最小起爆微差时间；第二临空面形成后，爆破振速较最大峰值显著下降，因此第二临空面形成前采用掏槽孔逐孔起爆，形成后同段起爆药量可增至逐孔起爆药量的2倍，按两孔一段进行掏槽起爆设计；对于逐孔起爆最后孔与最先起爆同段孔之间微差间隔、两孔同段起爆孔之间微差间隔时间的确定，逐步增加同段起爆孔数、减小同段与逐孔逐段间的最小微差时间，实测相应的振动曲线，判别不同掏槽雷管段别设计下的振速峰值是否超标，确定最佳同段起爆孔数、同段与逐孔逐段间最小起爆微差时间。