水下钻孔爆破水不耦合装药的减振效应研究

作     者：农志祥 叶风明 陈永佳 张政 梁云 王尹军 NONG Zhixiang;YE Fengming;CHEN Yongjia;ZHANG Zheng;LIANG Yun;WANG Yinjun

作者机构：广西新港湾工程有限公司广西南宁530200 广西新港湾水下爆炸技术与应用广西院士工作站广西南宁530200 广西壮族自治区水下破岩工程研究中心广西南宁530200 北京北矿亿博科技有限责任公司北京100160 

出 版 物：《中国矿业》 (China Mining Magazine)

年 卷 期：2024年第33卷第8期

页      面：192-200页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：广西重点研发计划基金项目资助(编号:桂科AB23075216) 中央引导地方科技发展资金项目资助(编号:桂科ZY23055050) 

主　　题：水下钻孔爆破 水不耦合装药 复杂工况 爆破振动 减振效应 

摘      要：为了研究水不耦合装药爆破在水下爆破中的减振效应,以减少对邻近建筑物等被保护对象的危害,分别采用理论推导和现场试验方法,研究了水不耦合装药爆破振动的衰减规律。在理论推导中,根据牛顿第三定律、介质连续条件和波的动量守恒定律,通过计算波阻抗比,分别推导了水不耦合装药爆破和耦合装药爆破两种情况下,炸药爆炸冲击波在水体和岩体之间反射、透射之后的质点振动速度,得出水不耦合装药爆破爆炸冲击波传入岩体内的质点振动速度衰减率。计算结果表明,水不耦合装药爆破炸药爆炸冲击波经水体传入岩体后,岩体质点振动速度仅为炸药质点振动速度的3.8%;与耦合装药爆破相比,岩石质点振动速度减少93.10%。现场实验结果表明,综合采取水不耦合装药、逐孔起爆、精确限定单孔装药量和一次起爆最大装药量,以及其他减震措施,基于实测的爆破振动数据,动态优化调整爆破参数,减少了爆破振动和水中冲击波对被保护物的危害,保障了爆破质量和工程进度。无论是理论推导还是现场试验,均表明水不耦合装药爆破在水下爆破中具有明显的减振作用,计算得出的质点振动速度衰减率具有理论指导意义,而在现场试验获得的实际效果,为水下爆破工程的振动控制,提供了实践经验和借鉴,并形成了一套水下钻孔水不耦合装药爆破技术施工工艺。