一种岩体爆破范围确定方法、设备、介质及产品与流程

    专利查询2025-06-10  44


    本申请涉及岩体爆破领域,特别是涉及一种岩体爆破范围确定方法、设备、介质及产品。


    背景技术:

    1、随着我国城市化工业化进程的深入,爆破被广泛运用于市政、水利、交通、地下空间及露天地下采矿等基础建设领域。在爆炸内部作用过程中,即在岩体或介质内装药深度较大、爆破范围达不到自由面时的作用。由装药中心向外伸展的不同作用区域被简单分为粉碎区和破碎区,未明确的界定爆破破岩的范围。在实际生产中,各类爆破项目日趋精密,爆区环境日益复杂,爆破设计所需考虑的影响因子越来越多源,主要是考虑开挖土石方量、地质条件、岩石的物理力学性能和地下水环境等。在生产设计中,爆炸理论严重落后于工程实际,工程师大都采用经验法取值以及爆破漏斗实验拟定爆破参数并确定爆破破岩范围的方法。

    2、如何安全有效地进行爆破工程设计施工,重点在于准确的确定爆破破岩范围,确定岩石在炸药爆炸作用下破碎的范围、作用时间和损伤程度。因此,通过对爆炸成洞理论的运用,完善爆炸技术领域理论,提升对爆破破岩范围的预估精细度,从而能有效提升爆破设计的科学性和合理性。而目前的爆破工程爆破岩范围参数设计大都还停留在工程师运用工程经验对于收集而来的多源参数积累取值,以及爆破漏斗实验验证的状态,该方法对于目前精细化的爆破已不再适用。


    技术实现思路

    1、本申请的目的是提供一种岩体爆破范围确定方法方法、设备、介质及产品,可减少经验取值对爆破参数和爆破工艺选取的影响,可以定量的分析爆破危害效应。

    2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

    3、第一方面,本申请提供了一种岩体爆破范围确定方法,被爆岩体区域包括四个阶段,其中,第一阶段为岩石呈流体膨胀动力学阶段,第二阶段为岩石冲击粉碎阶段,第三阶段为爆洞破碎裂隙扩张阶段,第四阶段为弹性应力波传播阶段;所述岩体爆破范围确定方法包括:

    4、获取待检测岩体的多源参数;所述多源参数包括炸药密度、炸药爆轰压力、弹性波传播速度、待检测岩体颗粒强度、装药半径、待检测岩体在原岩应力作用下的破碎强度和边弹性拉伸极限应力;

    5、采用第一阶段计算公式基于所述多源参数计算得到第一阶段的岩石流体膨胀动力学半径;

    6、采用第二阶段计算公式基于所述多源参数计算得到第二阶段的岩石冲击粉碎半径;

    7、采用第三阶段计算公式基于所述多源参数和第二阶段的岩石冲击粉碎半径,计算得到第三阶段的爆洞破碎裂隙扩张半径;

    8、采用爆炸范围公式,基于第一阶段的岩石流体膨胀动力学半径、第二阶段的岩石冲击粉碎半径和第三阶段的爆洞破碎裂隙扩张半径,确定待检测岩体爆炸范围;所述待检测岩体爆炸范围包括岩石流体膨胀的边界速度、岩石冲击粉碎的边界速度、爆洞破碎裂隙扩张的边界速度、第一特征时间、第二特征时间以及第三特征时间;所述第一特征时间为岩石流体膨胀的时间;所述第二特征时间为岩石冲击粉碎的时间;所述第三特征时间为爆洞破碎裂隙扩张的时间。

    9、第二方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的岩体爆破范围确定方法的步骤。

    10、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的岩体爆破范围确定方法的步骤。

    11、第四方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的岩体爆破范围确定方法的步骤。

    12、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

    13、本申请提供了一种岩体爆破范围确定方法、设备、介质及产品,基于多源参数采用第一阶段计算公式、第二阶段计算公式和第三阶段计算公式分别计算得到第一阶段的爆洞塑性膨胀范围、第二阶段的爆洞塑性膨胀范围和第三阶段的爆洞塑性膨胀范围;最后基于第一阶段的爆洞塑性膨胀范围、第二阶段的爆洞塑性膨胀范围和第三阶段的爆洞塑性膨胀范围确定岩体爆炸范围;本申请通过上述可以计算得到岩体爆炸范围,从而减少经验取值对爆破参数和爆破工艺选取的影响,可以客观的得到岩体爆炸范围,从而准确分析爆破危害效应。



    技术特征:

    1.一种岩体爆破范围确定方法,其特征在于,被爆岩体区域包括四个阶段,其中,第一阶段为岩石呈流体膨胀动力学阶段,第二阶段为岩石冲击粉碎阶段,第三阶段为爆洞破碎裂隙扩张阶段,第四阶段为弹性应力波传播阶段;所述岩体爆破范围确定方法包括:

    2.根据权利要求1所述的岩体爆破范围确定方法,其特征在于,所述第一阶段计算公式为:

    3.根据权利要求1所述的岩体爆破范围确定方法,其特征在于,所述第二阶段计算公式为:

    4.根据权利要求1所述的岩体爆破范围确定方法,其特征在于,所述第三阶段计算公式为:

    5.根据权利要求1所述的岩体爆破范围确定方法,其特征在于,所述爆炸范围公式为:

    6.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的岩体爆破范围确定方法。

    7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的岩体爆破范围确定方法。

    8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的岩体爆破范围确定方法。


    技术总结
    本申请公开了一种岩体爆破范围确定方法、设备、介质及产品,涉及岩体爆破领域,该方法包括:采用第一阶段计算公式基于多源参数计算得到第一阶段的岩石流体膨胀动力学半径;采用第二阶段计算公式基于多源参数计算得到第二阶段的岩石冲击粉碎半径;采用第三阶段计算公式基于多源参数和第二阶段的岩石冲击粉碎半径计算得到第三阶段的爆洞破碎裂隙扩张半径;采用爆炸范围公式基于第一阶段的岩石流体膨胀动力学半径、第二阶段的岩石冲击粉碎半径和第三阶段的爆洞破碎裂隙扩张半径确定待检测岩体爆炸范围。本申请减少了经验取值对爆破参数和爆破工艺选取的影响,可以定量的分析爆破危害效应。

    技术研发人员:陈治伙,陈诗伟,陈必港,解叶龙,胡艳,廖大刚
    受保护的技术使用者:福建省交通科研院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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