[发明专利]爆破振动预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及爆破振动安全领域，尤其涉及一种可在爆前预测目标点爆破振动波形的爆破振动预测方法。

背景技术

随着我国基础建设和矿山开采的迅猛发展，爆破作为土岩开挖的一种必要手段所面临的环境越来越复杂，如何采用科学、有效的措施最大限度保证爆破安全，尽量降低爆破振动对周边环境的影响，成为顺利实施爆破施工、构筑和谐社会的一项迫切任务。由此，对爆破振动的评估及分析也成为人们日益重视的问题。

目前，通常采用萨道夫斯基公式对爆破振动效果进行预测评估。式中，V代表介质质点振动速度的峰值，单位为cm·s^-1；R代表爆心距离，单位为m；Q代表同一时刻起爆的炸药量，单位为kg；K、α分别代表与爆破条件、地形地质条件等有关的系数和衰减指数。在工程应用中，将相应数值代入萨道夫斯基公式就可计算出介质质点振动速度的峰值V，进而再利用峰值V的大小对爆破振动进行安全评估。

但采用上述公式进行爆破振动预测评估存在以下缺陷：

1、上述公式中K和α的值都是根据爆破现场的实际情况靠经验确定的。若想得到比较可信的K和α的值，通常需要利用该爆破现场的多次爆破振动测试数据、采用回归分析法才能得到相应分析结果，但是通常回归分析的相关系数较低，采用上述公式计算爆破振动速度峰值V，只能从概率原理上进行预测。因此，预测结果的可信度和准确度难以把握。

2、公式中炸药量Q的值通常取为起爆网路中同段装药总量的最大值，R代表最大药量爆破药包对应到预测目标点的距离。而实际工程应用中，由于起爆器材自身延期精度的限制，同段的起爆器材无法精确同步起爆；同时，同段起爆的多个炮孔至目标点的距离也各不相同。因此，采用这种方式确定Q和R的值与公式的基本假设有较大差异，得出的预测结果自然准确度降低。

3、通常评估爆破振动效果时除需考虑质点振动速度的峰值V外，还需考虑爆破振动频率和爆破持续时间，只有综合考虑到这三方面的因素，才能得到比较可信的评估结果。而上述公式仅仅给出了对质点振动速度的峰值V的预测方法，无法得知爆破振动频率和爆破持续时间，因此采用上述公式对爆破振动进行分析评估不够全面。

发明内容

本发明的技术目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种爆破振动预测方法，该方法基于单孔爆破试验获得单孔爆破信息，再利用振动波叠加原理得到预测爆破振动波形。采用该方法得到的振动波形的预测结果能更加客观地体现出场地的地形地质条件对爆破振动的影响，并能得到预测目标点的完整振动波形。采用本发明的方法预测质点振速峰值比传统的萨道夫斯基经验公式更加准确可靠。

本发明所提供的爆破振动预测方法是按以下步骤进行的：

首先，在爆破区域附近确定一基准爆破孔；

其次，在位置坐标为(u₀，v₀，r₀)的预测目标点与上述基准爆破孔之间的连线上选取至少一个参考测振点，并在预测目标点和各参考测振点处分别安置可同步触发的测振仪；

再次，起爆基准爆破孔，以获得预测目标点和各参考测振点的爆破振动波形；

最后，根据基准爆破孔的爆破信息以及爆破区域内各炮孔的布孔信息，执行爆破振动波形预测进程，输出对预测目标点的振动波形。

采用本发明的技术方案对振动波形进行预测时，先选取一基准爆破孔用于获取基于场地条件的振动波形，作为原始分析数据。起爆基准爆破孔后，根据基准爆破孔的爆破信息以及爆破区域内各炮孔的布孔信息，执行爆破振动波形预测进程，即可得到预测目标点的预测爆破振动波形。这样得到的振动波形能综合体现质点振动速度的峰值、爆破振动频率以及爆破持续时间等评价爆破振动效果需要的信息，进而可对爆破振动效果进行更全面的评估。除此之外，利用本发明的技术方案进行爆破振动评估时，只需在爆破现场进行一次单孔爆破试验、依据在预测目标点和参考测振点分别测得的数据就可以得到可信的分析结果，爆破现场操作简单，也有利于提高测振效率。本方法执行爆破振动波形预测进程对从各测振点测得的数据进行分析处理，这一数据分析过程几乎不受人为因素的影响，进一步提高了分析结果的准确性和可信性，也为更好地优化调整爆破设计提供了有效手段。