爆破当量研究综述

利用地震学方法估算爆破当量,一直以来都是地震学研究的难点之一。影响当量估算的因素很多,如震源特征、事件埋深、传播路径、能量衰减、地壳结构的不均匀性,等等。想要精确估算特定事件的当量,除了要克服以上各种困难外,还需选择合适的当量经验公式。当量与事件所释放的能量直接相关,震级在一定程度上可以反映能量的大小。目前使用的当量估算公式主要是震级-当量关系公式,其中,有利用体波震级、面波震级以及尾波估算当量的,各有利弊。本文的主要目的是总结目前存在的当量估算公式,并对其影响因素做简单分析。重点描述地下核试验当量估算,汇总了历次朝鲜核试验的信息。      

2019年3月江苏响水化工厂爆炸当量的估计

2019年3月21日江苏盐城响水化工厂发生爆炸,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.人们很关心这次爆炸的规模以及它相当于多大当量的炸药爆炸.随着观测资料的增多与地震学方法的发展,利用地震学方法估算爆炸当量成为可能.本文收集了广岛核爆事件、美国化学爆炸试验、长白山人工震源勘探、朝鲜六次核试爆资料和前人研究成果,讨论了爆炸当量与爆炸所产生地震震级的关系,计算了爆炸能量转换地震波能量的比例.当某次爆炸发生时,如果其产生的地震事件被台站记录到,我们可以估算地震波的能量.进而根据地震波能量在爆炸总能量中的比例,估算爆炸事件释放的能量.本研究估计江苏响水爆炸事故所释放炸药量约为2.8~8.5tTNT炸药.     

爆炸地震的能量转换系数计算及其应用

本文提出爆炸地震的能量转换系数计算公式 α=(k·10^-2)^3/n·10^-3和 α=2.03·10^-3 multiply from i=1 to 6 （F_i）上式中k、n为爆炸地震效应的统计参数。下式中F_i（i=1,2,…,6）为反映爆炸方式和场地条件的影响因子。 利用爆炸地震的能量转换系数α,还可建立不同爆炸方式的药量等效系数η: η=α/α₀和爆炸震级估算公式 M=4.42+0.53logαQ.上式中α₀为井下组合（标准）爆破的转换系数。下式中Q为以吨（t）为单位的药量（TNT）。     

爆破当量研究综述

利用地震学方法估算爆破当量,一直以来都是地震学研究的难点之一。影响当量估算的因素很多,如震源特征、事件埋深、传播路径、能量衰减、地壳结构的不均匀性,等等。想要精确估算特定事件的当量,除了要克服以上各种困难外,还需选择合适的当量经验公式。当量与事件所释放的能量直接相关,震级在一定程度上可以反映能量的大小。目前使用的当量估算公式主要是震级-当量关系公式,其中,有利用体波震级、面波震级以及尾波估算当量的,各有利弊。本文的主要目的是总结目前存在的当量估算公式,并对其影响因素做简单分析。重点描述地下核试验当量估算,汇总了历次朝鲜核试验的信息。     

基于海拉尔台阵资料的爆炸事件震级测定和当量估计

2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日在东北亚地区发生了三次爆炸事件。使用海拉尔地震台阵资料，拾取该三次爆炸事件的P波和Lg波的振幅，计算振幅谱、测量震级并估计当量。振幅拾取和振幅谱计算结果表明，使用Lg波第三峰值振幅方法计算三次事件的短周期体波震级m_b(Lg)，结果依次为4.33±0.05,4.56±0.4和5.60±0.03。2017年事件的Lg波的低频成分比前两次事件的更为发育，振幅相对更大，这种现象可能是由2017年事件的爆炸破坏机制或爆炸技术流程不同所致。采用新的国家标准计算短周期体波震级m_b(P)，三次爆炸事件的震级依次为5.3±0.1,5.6±0.1和6.1±0.1。将m_b(P)和m_b(Lg)通过震级-当量经验公式计算得到的当量结果平均值作为最终当量结果，则三次事件的爆炸当量依次为(14.4±4.3),(34±11.6)和(190.4±45.4) kt,2017年爆炸事件能量约为2016年9月事件的5.6倍，约为2016年1月事件的13.2倍。     

爆炸波在地铁车站中的传播规律研究

应用LS-DYNA软件建立了北京比较典型的2层地铁车站有限元模型,通过数值模拟方法分析地铁车站发生内部爆炸时,爆炸波在地铁车站内部的传播规律。研究表明：①在0.3m/kg~（1/3）〈Z〈1.6m/kg~（1/3）范围内,车站内部超压峰值可用Henrych经验公式估算;②爆炸波在地铁车站的封闭空间不断出现反射、绕射现象,使得结构构件遭受多次冲击作用;③楼梯口起到了一定的泄爆作用。本文研究结果可供地铁车站的抗爆设计与安全分析参考。     

地震记录中小爆破的识别与判据研究

主要研究小当量爆破(即矿山爆破)与小震级地震事件的识别与判据。我们利用北京遥测地震台网的短周期模拟记录资料作过一些研究(傅等,1997),取得了一定的进展,在此基础上,又利用北京遥测地震台网的DAPS(模拟信号台网中心数字化地震记录)系统进行了较为深入、定量的研究。主要根据两者在波形记录特征、ML与MD震级差别、频谱分析中卓越周期与拐角频率方面的不同,使得地震与爆破的识别取得了较高的概率。     

核试验监测的地震学研究综述

侦察探测核爆事件,评估核爆信息等核试验监测工作,对评估核爆威力、研究核爆炸现象以及各种破坏因素的变化规律有着重要意义.地震学提供了核试验监测中关键的研究手段.核试验地震学监测研究主要包括核试验识别、定位、埋深、震级和当量的估计等内容.根据近半个世纪以来核试验方式的变化和技术的发展,介绍和总结了核试验监测中相关研究进展状况,主要包括事件定位、判别、震级测定、当量和埋深估计等地震学观测、理论和方法.     

朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量

利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8~25 s 周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级M_s与体波震级m_b(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用M_s-m_b识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使M_s-m_b识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01~1.0 km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42~3.17 kt和2.06~15.53 kt.     

最大卓越周期估算震级方法的优化研究

震级估算是地震预警系统(EEWs)的核心任务。基于最大卓越周期参数(^p_max)的震级估算方法被广泛研究和应用,但^p_max计算细节被忽视,导致^p_max的震级估算效果存在较大的差异。为此,利用日本的大量井下强震记录,对^p_max计算涉及的滤波范围、滤波阶数和平滑系数的设置进行优化,提出了^p_max的优化计算方法,即滤波范围选用高通0.001 Hz,滤波阶数为1阶,平滑系数取0.95。利用日本和智利的初至3～6 s P波对比分析优化后的^p_max和优化前的^p_max以及_c的震级估算效果,结果表明:优化后的^p_max与震级的相关性和震级估算的误差均好于优化前的^p_max和_c。本文给出的^p_max优化计算方法,可以显著地改善^p_max在EEWs中的震级估算效果。     

南阳淅川喀斯特地貌区地震记录特征

分析河南测震台网记录的南阳淅川喀斯特地貌地区地震波形特征,从初动方向、AS/AP振幅比、反射波PmP与Pg到时差、直达波Pg视速度,与河南省汝阳矿区工程爆破记录波形进行对比分析,发现二者波形特征较为相似,但喀斯特地貌地区地震仍具有典型地震特征,如:初动方向呈四象限分布,振幅比远大于3,反射波记录较弱,Pg波视速度较高。     

利用福建爆破实验记录检验华南速度模型

基于2010~2012年"福建及台湾海峡地壳深部结构陆海联合探测"项目中18次爆破实验的准确发震时间、发震位置所确定的多震相走时数据,进行爆破震相特征分析,采用华南速度模型对单纯型、Hyposat、Hypo2000及Locsat等4种定位方法进行比较,得出最优定位方法。利用14炮爆破记录反演得到的速度模型与华南速度模型作比较,结果表明,反演模型的上地壳厚度小于华南模型的,下地壳厚度大于华南模型的,上地壳速度与华南模型的相当,下地壳速度大于华南模型的。利用本研究的反演结果对其他4次爆破进行重新定位,定位精度明显提高。     

以2000年4月29日河南内乡地震为例谈谈关于计算震级误差的有关问题

2000年4月29日河南内乡发生地震，地这次地震，河南地震局台网和中国地震局台网震级量度之间有一定差异。采用不同量规函数和尾波持续时间震级公式计算发现，它们之间所产生的最大差异可达0.5-0.7级。综合分析后认为，2000年4月29日河南内乡地震震级定为ML5.0级较为适宜。     

解耦爆炸中震源位置偏离对激发S波的影响

对球形空腔偏心解耦爆炸进行了数值模拟,得到了不同方向和不同爆心距节点的S波和P波速度曲线以及岩石单元中拉伸应力的传播过程。结果表明：空腔偏心解耦爆炸激发的S波具有方向性,S波幅值与对应P波幅值相当,激发S波的物理机制是振荡的拉伸应力,它等效于偶极子震源。     

利用小波变换分析朝鲜核爆波形特征

基于小波变换方法,对2009-2017年黑龙江省牡丹江地震台（MDJ）记录的5次朝鲜核爆信号进行Daubechies小波8层多尺度分解,通过对比分析近似和细节部分信息,发现核爆信号进行小波分解后,在不同层存在相同特征,且有别于地震信号分解后在相应各层的特征。可见,利用该方法可有效识别朝鲜核爆。     

工程爆破场地地震动强度预测研究

本文介绍了爆破地震动强度的预测方法和该领域研究的国内外现状,以岭澳核电站场地为例,利用该场地土石方工程爆破时实监测获得的大量实验数据进行统计回归分析,提出了一种估计(折算)爆破药量的方法,给出预测爆破地震动加速度、速度、的经验公式。按此地震动衰减规律并结合时实监测数据指导爆破,确保大亚湾核电站的安全运行。这种折算爆破药量的方法和预测爆破地震动强度的经验公式对指导工程爆破具有重要参考价值。     

核爆炸与地震识别研究进展

综述了近年来核爆炸与天然地震识别研究的进展, 揭示了从频谱比、震级比到综合因素的概率方法的发展过程, 特别指出小当量核爆炸识别的重要性. 文章借助量子场论和相变理论分析讨论了地震波波长与动量的关系. 同时, 根据地壳介质的复杂性, 指出地震波传播过程中由于介质的非线性与弥散的联合作用, 导致产生孤波的可能性.     

气枪信号触发台站的自动快速识别

气枪震源是高度可重复的人工震源,在深部探测工作中应用广泛。以福建省地震局组织开展的水库气枪实验为研究对象,面向未来技术的发展,提出基于气枪激发波形的相关性计算,自动获取气枪信号触发台站情况,并绘制触发台站的分布图。对处理结果分析认为:该方法能快速准确识别触发台站,可迅速作出分布图,直观地反应气枪激发效果,较好地为实验现场实验条件的调整提供依据。     

宁夏大峰矿5500t爆破及观测研究

2007年底在宁夏和内蒙古交界的贺兰山大峰煤矿进行了5500t的大当量工业爆破,这是一次进行地球物理、工程抗震等研究的难得机会,同时也是全面检测宁夏及邻区“十五”新建测震及前兆系统运行情况及工作状况的机会。除了加强固定测震台网的监测外,宁夏回族自治区地震局还联合甘肃,四川,青海4省地震局布设了南北向的临时测线。北京大学,中国地震局地球物理勘探中心及爆破单位等十余家单位,分别在不同地点沿不同方向布置了不同研究目的的测线。本文就此次爆破和观测情况做简要介绍。