- 吉凌;周传波;蒙贤忠;周驭;蒋楠;
明确隧道爆破应力波产生机制，是实现隧道结构爆破动力灾害有效控制的前提。针对隧道开挖爆破特点及隧道围岩空间形态特点，基于应力波理论与柱状装药爆破作用原理，建立了隧道爆破应力波理论分析模型，求解了隧道爆破应力波的产生机制。结合典型隧道围岩全断面开挖爆破特点，分别基于等效数值模型与理论分析模型，计算分析了隧道围岩质点振动特征，数值模拟与理论分析结果接近，建立的隧道爆破应力波理论分析模型较为可靠。
2025年04期 v.31;No.146 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ] - 王晓静;于建新;王海亮;潘云鹏;张浩;
城市地铁隧道开挖逐渐向大断面、小净距、浅埋深方向发展，且施工区域接近人口密度高、建筑物多的居民区，产生的爆破振动效应对周围建筑设施和人员造成安全隐患。为了研究爆破振动效应受哪些爆破参数的影响，以青岛地铁8号线作为试验背景，开展隧道爆破的单孔装药量、装药的最小抵抗线与爆落的岩石体积、泄放到洞内的冲击波和噪声之间关系的试验，提出用药抗比系数来描述隧道爆破振动效应，并通过青岛胶州湾第二海底隧道黄岛端斜井工程实例对其试验结果进行验证，结果表明：单自由面条件下，单孔装药量不变，随着药抗比系数逐渐增大，洞内噪声逐渐增大，地表爆破振动速度逐渐减小，爆落岩石体积呈现先增大后减小的趋势，且存在一个最优药抗比系数，使单孔装药爆落的岩石体积最大。研究试验所用方法和结论对有效控制爆破振动的有害效应，提高爆破施工效率具有重要的意义。
2025年04期 v.31;No.146 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 李腾飞;钟冬望;何理;伍岳;陶好好;高晗;王茂林;
管廊燃气爆炸对管廊结构的正常运行以及周边邻近设施和结构都带来了巨大的安全威胁，通过建立管廊结构大尺寸模型，开展不同体积分数燃气爆炸实验研究。测得饱和土体由管廊燃气爆炸引起的振动响应过程，构建了管廊燃气爆炸对邻近土体结构的振动响应预测模型，并对振动数据进行了幅频特性分析与能量、峰值衰减规律研究。结果表明：在饱和土中燃气爆炸产生的峰值振动速度与爆心距、燃气量之间的关系满足构建的动力响应模型；对于不同燃气体积分数对振动特性的影响研究，发现9.5%体积分数的燃气爆炸在饱和土中产生的振动幅度和频率均大于10.0%体积分数条件下的爆炸；将饱和土体振动分为近区和远区，9.5%体积分数燃气爆炸引起的振动在振动近区具备更快的衰减趋势。研究结果以期对管廊实际设计和应用起到一定的借鉴意义。
2025年04期 v.31;No.146 19-26+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 焦一飞;曾文慧;刘晓宇;祝和春;米红甫;
为提高细水雾对可燃气体爆炸的抑制效果，有必要了解细水雾添加剂对其爆炸特性的影响。实验基于100 mm×100 mm×100 mm的小尺寸爆炸激波管，选用质量分数为3%、9%和15%KHCO_3和K_2CO_3作为细水雾添加剂，研究其对体积分数9.5%CH_4/Air爆炸火焰传播过程、爆炸压力和火焰传播速度的影响。结果表明，3种质量分数的KHCO_3和K_2CO_3均可以提高细水雾的抑制效果，抑制效果最好的质量分数为15%。喷洒15%KHCO_3和K_2CO_3细水雾，火焰传播至管道右端的时间分别延长了145.63%和179.38%;峰值压力分别下降了75.83%和72.97%;火焰传播峰值速度分别下降了69.69%和65.65%,综合对比K_2CO_3的抑制效果更佳。钾盐细水雾的抑制效果主要依靠化学作用，通过K、KO、KOH等钾化合物，与链增长自由基建立抑制循环，降低自由基浓度，缓解爆炸强度。
2025年04期 v.31;No.146 27-36+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2260K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李滋然;牛宜辉;江林桂;龚雨科;
为研究多分支复杂巷道网络内爆炸冲击波传播规律和火焰传播机理，通过搭建由并联分支和角联分支共同组成的多分支复杂管道实验系统，研究瓦斯爆炸的超压峰值、火焰传播时间及光信号等变化规律。结果表明：在管网内瓦斯被点燃后，冲击波破膜时压力到达峰值，随后逐渐降低，体积分数为9.5%的瓦斯超压峰值最大为1.083 MPa;并联分支内，随着传播距离增加，超压呈降低的趋势。在角联分支内，正向冲击波和逆向冲击波在管网内反复叠加与对冲，使得角联分支中间部分管道超压峰值高于其余测点峰值，角联管道出现2次超压峰值，压强在此处出现了多次衰减与叠加，最大值为0.769 MPa;火焰阵面传播方向受压强影响，从高压区域往低压区域传播，管网角联分支内火焰微弱，且火焰主要沿着并联分支传播，最大传播速度为312.85 m/s;湍流增强火焰持续时间及火焰光信号。研究结果将为预防瓦斯爆炸、煤矿巷道设计提供参考。
2025年04期 v.31;No.146 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1882K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 门轩;刘红岩;邹宗山;王光兵;张光雄;
岩体中含有大量节理，粗糙性作为岩石节理的主要特性之一，其对岩石爆破效果也有较大影响。为此，首先通过MATLAB软件编写节理粗糙度系数(JRC)计算程序，而后采用LS-DYNA软件建立含不同粗糙度节理的岩体爆破数值模型，研究其爆破破坏效应，最后以某地矿区岩体为研究对象，探究节理粗糙度对台阶爆破效果的影响，探究现有爆破参数的合理性。研究结果表明：节理迎波面反射和折射的应力波在节理迎波面的凹陷部分集中，该区域细小裂隙增多。随着节理粗糙度增加，应力波经过节理后的能量衰减加剧，节理对应力波的衰减效果增强，最终影响节理上部岩体的破坏，且其破坏程度弱于低粗糙度节理上部岩体。根据现场情况进行台阶爆破数值模拟，发现相同爆破参数作用下，节理粗糙性对台阶爆破效果有较大影响，当节理粗糙性较高时，大块率高，需要进一步优化爆破参数。当采用钻孔超深增加到1.2 m时，大块率显著降低，爆破效果明显改善。
2025年04期 v.31;No.146 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 初建鹏;周方毅;詹发民;冯建程;鞠翔宇;
随着水下武器制导精度以及高效毁伤技术的发展，目标会受到爆炸产物、冲击波、气泡脉动以及气泡射流等多种毁伤元的破坏作用，精准评估爆炸威力显得格外重要。因此，研究关于水下爆炸各类毁伤元的测量技术对提高水下武器毁伤效能和舰船等目标的防爆抗冲击能力具有重要意义。基于此，在阐述水下爆炸理论的基础上，对水下爆炸测试技术的研究成果进行了梳理和归纳，从电测法、光测法和效应物法3个方面分别进行了探讨，从技术发展的角度概述了水下爆炸测试技术的发展历程和研究趋势，分析了不同类型测量技术的适用性，介绍了新的实验技术在水下爆炸测试领域的应用，可为水下爆炸试验研究提供参考。
2025年04期 v.31;No.146 55-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ]
- 王帅帅;高轩;张万志;尹训江;徐帮树;
由于川藏地区地质条件复杂，隧道频繁穿越断层破碎带、节理显著发育等地层，导致隧道全断面钻爆开挖的质量难以控制。依托某隧道工程，通过分析斜节理发育全断面隧道钻爆开挖的制约条件和较差的爆破开挖质量，通过现场试验、超欠挖测量和经验公式等方法，提出了该全断面隧道(含仰拱)爆破开挖的炮孔与装药参数优化方法。优化方法包括：全断面分为掏槽区、压炮区、抬炮区和周边区，提出复式楔形掏槽设计、周边长孔与短孔设计和三排抬炮孔与压炮孔设计，减小循环开挖一次进尺长度，依据节理及岩体非均质性条件调整炮孔装药参数等。结果表明：采用优化的爆破方案，隧道全断面轮廓成形较好、爆堆分布合理；即，长孔与短孔设计、周边孔间隔装药可有效控制围岩损伤，减小超挖，复式楔形掏槽可有效控制破碎块石大小，合理的抬炮孔布设可完成仰拱的一次开挖。对比分析发现，优化后最大线性超挖与全断面平均超挖面积减小13.2 cm、1.15 m~2,减小占比30.6%和35.1%,有利于隧道形成高效的循环开挖进度。研究成果可为类似斜节理发育隧道全断面爆破开挖质量控制提供一定的技术支持。
2025年04期 v.31;No.146 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2226K] [下载次数：47 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 罗雪;赵新祥;李久红;高兴;龚敏;吴昊骏;
合理规划辅助孔孔位对改善爆破效果具有重要意义。提出了一种新的辅助孔孔位设计方法，并引入了面积逐排递增比率的概念，使起爆时间更晚的炮孔承担的破岩面积成比例增加。该方法包括辅助孔排数计算、各排辅助孔破岩面积分配以及辅助孔孔位计算3个环节。并结合数值模拟探究了不同延时下逐排递增比率对爆破效果的影响，通过分析岩石损伤程度和孔口应力变化规律，找出了最优的辅助孔逐排递增比率。模拟结果表明：排间延时为43 ms时，最优布孔方案的逐排递增比率为0.1;排间延时为46 ms和49 ms时，最优布孔方案的逐排递增比率为0.15。参考模拟结果进行现场试验，优化后爆破效果得到明显改善。相关研究为辅助孔位合理设计提供了依据。
2025年04期 v.31;No.146 74-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 何德福;张智宇;王凯;李卓;张帅;罗毅;
掏槽爆破是巷道掘进最重要的环节之一，掏槽方式对于地下工程的施工效率和经济效益具有重要意义。针对直孔掏槽和楔形掏槽2种布置方式问题，基于光滑粒子流体动力学方法(SPH粒子法)进行研究，对比分析2种掏槽方式对爆破扩腔面积与碎块“抛掷”等方面的差异性，最后进行了现场试验。研究结果表明：2种方案得出的爆破扩腔面积均随时间的推移逐渐增大，且楔形掏槽爆破扩腔面积大于直孔掏槽；对比2种方式的爆破抛掷效果，楔形掏槽方案数值模拟爆出的粒子数较直孔掏槽方案增加了256.15%,对应现场试验楔形掏槽方案爆破块度适中；对比爆破抛掷距离和最大峰值速度，发现楔形掏槽方式抛掷效果优于直孔掏槽。
2025年04期 v.31;No.146 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 耿晓轲;杨鹏辉;余文洋;张庆彬;陆海军;周昱臻;肖槐平;
为研究常规柱状药包爆破以及环向切缝药包爆破的能量分布，利用数值模拟手段分析对比了2种爆破方式在装药近区承爆体的粉碎区特征和裂纹扩展长度，结果显示常规柱状药包爆破产生的粉碎区形状近似为圆形，而环向切缝药包爆破产生的粉碎区形状类似“齿轮”状，且前者粉碎区的面积为后者粉碎区面积的1.7倍，但切缝药包产生的主裂纹扩展长度要明显大于常规柱状药包产生的主裂纹。由于环向切缝药包的聚能效应受切缝管材质影响较大，优选了PVC、PPR和不锈钢管3种材质的切缝管进行了切缝药包模型试验，根据爆破块度和裂纹扩展对比得出不锈钢管材质的切缝管爆破效果最好，但考虑到成本和现场应用的便利性，推荐采用PVC材质的管材作为切缝管。为验证环向切缝药包的实际应用效果，结合河南沿大别山高速公路鸡商段大别山隧道开展现场应用研究，试验证明在同样装药量的情况下环向切缝药包的掘进进尺比常规柱状药包爆破提高了23 cm,炮孔利用率提升了5.8%。
2025年04期 v.31;No.146 93-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2412K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 张声辉;李斓堃;杨伟;杨于渲;杨家彩;邹开华;
深孔爆破一次成井技术在切割天井掘进工程中具有降低人员劳动强度、提高生产效率等优势。为优化一次成井中的直孔掏槽爆破方式，基于LS-DYNA数值模拟，并结合永平铜矿切割天井掘进爆破试验，对桶形掏槽和螺旋掏槽2种方式下的爆破效果进行了优化研究。结果表明：螺旋掏槽爆破相比于桶形掏槽爆破，首爆孔待爆岩体易破碎和首圈所有掏槽孔爆破后形成的槽腔面积大，为矿岩继续扩槽创造了更有利的补偿空间与自由面；桶形掏槽和螺旋掏槽爆破现场试验均实现了切割天井的良好贯通，而螺旋掏槽方式下取得的爆破效果更为理想。因此，优化得到的螺旋掏槽爆破方式，可为保证地下矿山爆破一次成井施工安全以及掏槽方式选择提供参考。
2025年04期 v.31;No.146 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 赵文奎;李丽;张想;刘恺;黄海仙;李启月;
当高陡边坡爆破作业紧邻稳定性差的建(构)筑物时，采用常规的控制爆破技术难以达到其严苛的减振要求。鉴于此，对常规预裂爆破技术进行了改进，提出了采用无导爆索的装药结构设计、前后排预裂孔间隔起爆的双重预裂爆破技术。结合经验公式、类比法、理论计算3种方法计算并比选出最佳的双重预裂爆破参数，对两排预裂孔的爆破参数进行差异性设计。在现场进行了常规预裂爆破与双重预裂爆破试验，将2种试验的爆破振动效应进行了对比分析，结果表明：达到了预期的爆破效果，双重预裂爆破相比常规预裂爆破的PPV平均降低了46.06%,具有更强的高频滤波作用以及能更有效地阻隔主爆区能量的传播，尤其对爆破近区台阶预留岩体和紧邻建(构)筑物具有更强的保护作用，减振效果更佳；试验结果对类似爆破工程振动控制研究具有重要参考价值。
2025年04期 v.31;No.146 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ]