山地丘陵地区物探爆破孔钻机及配套机具的研究与开发

为满足我国山地丘陵地区物探爆破孔施工技术的要求，研究适合土层、岩层钻进用的钻机及工具，对钻机的配套设备进行了开发研究。分析了国内山地丘陵地区物探爆破孔施工技术现状，并着重介绍了研制设计内容及生产试验情况。     

SZ-92型孔底砾石爆破器

一、问题的提出砂金矿床大都是分布在河床、河谷阶地、湖滨等地带，地层多由亚砂土、砂和砂砾石等组成，在砾石层中往往含有大小不等、成份复杂的漂卵砾石，在砂矿钻探中必须穿过这类复杂层位；并钻至基岩一定深度而终孔。其中钻孔要穿过漂、卵石则是一大难关，往往在钻进中被迫停钻，不得不另打新孔，有时一处要打几个才能成孔一个，甚至一个也成不了，其结果不但影响一个矿区的普查勘探速度，增加勘探成本，而且也影响了地质资料的收集和地质报告的质量。所以，在砂矿普查勘探中，对穿过漂、卵砾石问题一直是国内外砂矿钻探工作者不易解决的难题，如     

野山河码头隧道爆破设计

分析野三河码头隧道爆破施工要求,通过相应的经验公式计算,确定野山河码头隧道的爆破参数,以保证隧道爆破施工过程中所引起的振动速度不大于邻近建筑物的安全允许振速,并保证开挖过程中的效率。     

深度学习方法在地震事件分类中的应用及可解释性研究

采用2016—2020年福建台网所记录的爆破和天然地震事件以及背景噪声数据集,使用CNN模型、Inception10模型、ResNet18模型和Vgg16模型4种深度学习网络模型进行分类研究。针对深度学习网络模型的“黑盒”问题,将梯度类激活映射(Gradient-weighted Class Activation Mapping, Grad-CAM)算法引入这4种分类模型中,得到每个模型的可视化图。通过可视化图可以直观地看出模型在做出分类决策时对于不同波形特征的依赖权重,为模型的可解释性提供依据,进而提高模型的可信度。通过对模型的可视化图分析得出,分类效果更好的CNN模型和Vgg16模型在做出决策时更依赖于地震波形的震相特征,对于震前和震后的波段关注较小;而ResNet18模型和Inception10模型对于震相特征的关注不够敏锐。通过Grad-CAM算法对模型进行可视化分析得到的结果能够很好地反映模型的分类效果,对于改进和选择合适的分类模型具有重要意义。     

孔内纠偏与造斜技术在松塔水电站地质勘探中的特殊应用

介绍了孔内纠偏与造斜技术在处理怒江松塔水电站孔内事故中的特殊应用。在覆盖层钻探中由于地层软硬不均,使得套管偏斜,阻碍了钻探工作的Jt~,J进行,使用纠偏技术进行钻孔纠偏,保证了孔壁垂直,提高了钻进质量;在破碎岩石中钻进,由于地层破碎塌孔造成埋钻使得钻进无法进行,如果废孔将会造成成孔成本的巨大浪费,使用孔内造斜技术进行孔内事故的处理,有效地消除了埋钻造成的不利影响,保证了钻探工作继续进行。孔内纠偏与造斜技术在怒江松塔水电站深厚覆盖层及破碎岩石钻探中发挥了很好的作用,具有一定的推广应用价值。     

超小净距隧道爆破振动现场监测及动力响应分析研究

以南京地铁超小净距隧道为工程背景,结合国内外现有研究成果和规范,研究确保小净距先行隧道安全稳定的后行隧道爆破施工控制技术。以现代信息化施工理论为依据,充分运用现场监控量测,对先行隧道爆破质点振动速度进行监测分析和施工中爆破采用减振和隔振两方面控制技术;最终现场监测结果表明,优化后的循环进尺、段最大装药量与分段爆破差等爆破参数设计合理,该爆破设计在施工中未对先行隧道安全产生较大影响;同时,通过三维数值模拟计算,得到先行隧道壁面的质点振动速度随时间的变化规律,所得最大振速符合规范要求,也再次验证了优化后的爆破设计是合理的。通过数据分析得出隧道边墙的切向和径向振速比拱脚相应振速大,爆破面前方先行洞衬砌受爆破振动的影响稍大于后方衬砌,临近爆破点的左线隧道衬砌表面振动大于远离爆破点的衬砌表面振动。该研究成果为本工程施工提供了科学依据与技术指导,也可为类似隧道工程的爆破掘进工程在理论和施工方法上提供参考借鉴。     

爆破扰动下TBM隧洞时滞型岩爆特征及影响机制研究

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性,会对施工安全造成巨大的威胁,而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机（TBM）引水隧洞,采用理论分析和对比分析法研究了拆机洞爆破开挖期间K54+000—K54+700段发生的5次时滞型岩爆,发现：（1）强烈岩爆和中等岩爆区位于缓倾断层附近,围岩发育短小隐节理和含充填的细密节理,轻微岩爆距断层远或位于正断层附近,除含充填的细密节理外,均至少发育1条含充填物的倾向SW的陡倾结构面;（2）TBM法开挖隧洞时滞型岩爆滞后爆破时间更长,滞后工作面距离更远,且爆破对TBM隧洞的扰动作用相对较小;（3）爆破扰动使得潜在时滞型岩爆区围岩失稳变得容易,从而加速了时滞型岩爆的进程。研究成果可为TBM隧洞时滞型岩爆的预警与防控提供参考。     

岩石爆破的相对损伤与损伤累积计算

为了便于工程应用,利用损伤变量定义,确定既真实反映力学作用过程,又易于获取和进行客观度量损伤变量的一种方法。通过提出的相对损伤概念,用相对损伤变量表示含损伤材料在载荷作用下损伤扩展程度和不同部位的相对损伤程度,使衡量受力作用程度的损伤变量确定更易实现。同时,提出了一种基于裂纹扩展的损伤累积计算方法,并用实例计算说明了其合理可行。     

直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析

为利于判断巷道围岩在爆破荷载作用下的稳定性及巷道内壁混凝土衬砌的安全,采用ANSYS/LS-DYNA分析了巷道钻爆法掘进爆破荷载作用下震动区岩体的动力响应。结果表明,近区岩体内部爆破压力、单元有效应力、质点振动速度随爆心距的衰减规律基本符合萨道夫斯基经验公式,单元有效应力与质点振动速度的衰减规律具有很强的相关性;巷道围岩临空面上的质点振动速度以沿巷道方向的振动速度为主,巷道横截面内垂直临空面方向次之,横截面内沿临空面方向为最小。巷道同一横截面处各质点的振动波形基本相同,拱顶的振动速度峰值比帮部的要大10%左右,拱与帮的连接处振动速度峰值较小。巷道围岩沿巷道方向临空面上质点振动速度衰减规律也基本符合萨道夫斯基公式,以上分析结果对采用钻爆法进行岩巷施工时,控制近区震动区爆破荷载对结构的影响具有一定的指导作用。