单自由面不耦合装药爆破振动试验与应用研究

摘要

单自由面爆破在实际爆破工程中经常会遇到，并且在同样岩石条件下，单自由面爆破所产生的地震效应是较大的，也是较难控制的。尤其是对近爆心距的建(构)物造成的振动影响不可忽视。对于爆破工作面为单自由面时采用空气间隔轴向不耦合装药结构爆破产生的地震波特性研究甚少，所以该装药结构是否具有明显的减震作用还不明确。针对以上问题，本文提出了在单自由面钻孔爆破条件下采用空气间隔轴向不耦合装药降低爆破地震效应的设想，并以现场爆破试验结合实际工程，运用爆破振动分区概念、精细分析和BP小波方法等研究方法，对在炮孔中采用空气间隔轴向不耦合不同装药结构的爆破地震波特性进行了深入的研究，获得的主要成果如下：
　　1、系统总结单自由面爆破振动的研究现状及所存在的缺点，提出了采用单自由面空气间隔轴向不耦合装药进行减振爆破的若干关键问题。
　　2、根据试验现场条件完成了近爆心距单自由面下不耦合装药结构爆破振动试验方案设计和测试工作。
　　3、运用精细分析等研究方法，对监测数据进行回归、统计等处理，获得了各种装药结构的爆破地震波的幅值特性和时频特性和能量特性。
　　4、将 BP小波神经网络模型应用到爆破振动特征参量的预测中，能够考虑爆破振速多个主要影响因素。
　　5、将研究所得规律应用到实际工程中，取得了很好的减震效果。

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第1章 绪论

1.1 课题意义及背景

1.2 单自由面不耦合装药结构爆破振动规律国内外研究现状综述

1.3 课题的研究内容与方法

第2章 近爆心距单自由面不耦合装药爆破振动现场试验研究

2.1 试验目的及测试系统

2.2 试验地点、岩石参数

2.3 近爆心距单自由面下爆破试验参数及测点布置设计

2.4 近爆心距单自由面下爆破试验监测成果

2.5 本章小结

第3章 近爆心距单自由面下不耦合装药爆破振动传播特性及分区研究

3.1 萨道夫斯基经验公式

3.2 爆破地震波振动速度分布特性及规律

3.3 爆心距单自由面下不耦合装药爆破振动分区

3.4 本章小结

第4章 基于小波包近爆心距单自由面不耦合装药爆破振动精细分析

4.1 小波与小波包分析理论

4.2 毫秒延时间隔对群孔单自由面不耦合装药爆破振动的影响

4.3 基于小波包分析技术的爆破振动频带能量分析

4.4 本章小结

第5章 单自由面不耦合装药爆破振动速度的BP小波预测

5.1 小波神经网络

5.2 BP小波神经网络预测模型

5.3 应用实例

5.4 本章小结

第6章 单自由面不耦合装药技术在减震爆破中应用

6.1 工程概况

6.2 爆破方案设计

6.3 爆破安全验算

6.4 爆破效果分析

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 不足和展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果

致谢