精确延时起爆控制台阶爆破震动效应技术

爆破振动效应是爆破工程实践中的主要危害之一，对其进行深入研究有利于控制爆破安全、拓广工程应用，并创造更大的经济效益。高精度电子雷管不仅延时精度高、延期时间可以任意设定，而且还对现有毫秒延时爆破理论和技术的形成冲击。为此，研究高精度雷管对爆破振动效应的影响具有较强的理论价值和现实意义。本项目过理论分析、模型试验、数值模拟并结合现场试验，系统研究了精确延时对爆破振动的影响，得出了以下主要成果：1. 通过理论分析首次提出兼顾爆破地震波干扰和自由面形成效应的延时间隔计算公式，该公式可以作为毫秒延时爆破设计依据。2. 首次成功地应用精确延时起爆技术，进行了近距离石方爆破降振实践，所采取的排间、孔间和孔内药包间三维精确延时，以及预裂缝短毫秒延时等技术措施，拓广了毫秒延时爆破技术的应用范围。3. 通过现场对比试验和测振分析表明，高精度短毫秒延时起爆振动信号频带有向高频扩散趋势，高频信号比例增大、低频信号比例减小，有利降低建（构）筑物爆破振动响应。从爆破地震波叠加效应和自由面形成出发，给出了适合精确延时起爆条件下延时间隔计算公式；结合工程实践提出了孔间延时和孔内延时以及排间延时与预裂爆破相结合的爆破技术，可以大幅减小爆破地震；爆破地震信号分析研究，可通过对一段时间段内能量分布判断是否有盲炮或者干扰降震的结果，也可根据能量频谱图和高精度雷管延期时间设定表确定震速最大时刻所对应的炮孔位置。