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龍圖騰網(wǎng)恭喜河南理工大學(xué)申請的專利微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114970129B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-01發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210535767.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法是由魏海霞;李東兵;祝杰;汪城志;褚懷保;陳峰賓設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-05-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法在說明書摘要公布了：一種微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法，包括1、確定炸藥和炮孔參數(shù)；2、確定初始單孔藥量；3、計(jì)算炮孔孔壁的最大初始應(yīng)力；4、確定被保護(hù)對象處巖體質(zhì)點(diǎn)的爆破作用時間；5、確定被保護(hù)對象處巖體質(zhì)點(diǎn)振動的速度響應(yīng)及最大振速；6、確定被保護(hù)對象處巖體質(zhì)點(diǎn)在整個振動階段的速度響應(yīng)主頻及安全振速；7、確定優(yōu)化后的最終單孔藥量，本發(fā)明既能保證周邊被保護(hù)建筑物的振動效應(yīng)安全又能實(shí)現(xiàn)高效率施工的微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量，充分利用了炸藥能量，節(jié)約了施工成本，改善了爆破破巖效果。

本發(fā)明授權(quán)微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種微振控制條件下水間隔裝藥逐孔爆破單孔藥量的確定方法，其特征在于，具體包括如下步驟：步驟一：確定炸藥和炮孔參數(shù)：根據(jù)被爆巖體性質(zhì)選擇逐孔爆破炸藥類型，獲得所選炸藥的如下參數(shù)：炸藥密度ρe；炸藥單耗q；根據(jù)工程現(xiàn)場情況確定臺階高度H，并計(jì)算出抵抗線的高度wd：wd＝0.6～0.9H1根據(jù)臺階高度和所采用鉆機(jī)直徑確定出單個炮孔的直徑db，同時確定孔距c和排距d：c＝ewd2d＝0.9～0.95wd3式中，e為臨近系數(shù)，e＝1.0～1.4；超深長度hc通過下式確定：hc＝0.15～0.35wd4堵塞長度hd通過下式確定：hd＝0.63～0.88wd5炮孔總長度L為臺階高度H與超深長度hc之和；炮孔采用徑向水不耦合裝藥，設(shè)徑向水不耦合系數(shù)kd為1.2～2；裝藥直徑dc通過下式確定：dc＝dbkd7步驟二：確定初始單孔藥量：采用體積法計(jì)算出單孔藥量Qa：Qa＝qcXH8式中：計(jì)算前排孔藥量時X＝wd，計(jì)算后排孔藥量時X＝d；根據(jù)爆區(qū)被保護(hù)建構(gòu)筑物對象類型，假設(shè)一個振動主頻f0，通過振動主頻f0確定安全允許振速值v0；根據(jù)v0和薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出考慮被保護(hù)對象振動安全條件下的單孔藥量Qb； 式中：r為爆心距，即被保護(hù)建構(gòu)筑物對象至爆源的距離；K為場地系數(shù)、β為衰減系數(shù)；取Qa和Qb兩者的較小值作為初始單孔藥量Q0；步驟三：計(jì)算炮孔孔壁的最大初始應(yīng)力：根據(jù)初始單孔藥量Q0確定出炮孔裝藥長度lc： 炮孔采用兩端水間隔裝藥結(jié)構(gòu)，上下端水間隔長度相等，各端水間隔長度lw由下式確定： 采用Starfield迭加法來計(jì)算炮孔孔壁的最大初始應(yīng)力Pr,t；步驟四：確定被保護(hù)對象處巖體質(zhì)點(diǎn)的爆破作用時間；炸藥爆炸后所產(chǎn)生的孔壁透射應(yīng)力隨著在周邊巖體介質(zhì)傳播距離的增加不斷衰減，傳播至被保護(hù)對象處巖體質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)力波升壓時間ts由下式求出： 式中：阻尼系數(shù)隨爆心距改變，系數(shù)η1、η2、∈1、∈2根據(jù)Atchison和Tournay的全尺試驗(yàn)來確定；是與巖石縱波波速和炮孔半徑有關(guān)的系數(shù)，其中cp為沖擊波在巖石中傳播時的縱波波速；應(yīng)力在tj時刻衰減至相對無窮小，取應(yīng)力波峰值的G倍作為應(yīng)力的相對無窮小值，持續(xù)時間tj根據(jù)牛頓迭代法可得： 式中：j為迭代次數(shù)，取起始計(jì)算時刻t0＝8～10×ts，經(jīng)過j次迭代得到爆破作用時間tj；步驟五：確定被保護(hù)對象處的巖體質(zhì)點(diǎn)振動的速度響應(yīng)及最大振速；分析被保護(hù)對象處單位體積巖石的徑向位移和徑向速度，巖體質(zhì)點(diǎn)在0～tj時間段發(fā)生受迫振動，由結(jié)構(gòu)動力學(xué)確定單自由度巖體體系受迫振動階段的位移響應(yīng)urt： 式中：Z是時間滯后函數(shù)ft＝Ze-at-e-bt中的一個參數(shù)，M為被保護(hù)對象處單位體積巖石質(zhì)量；ω為巖石的圓頻率；δ為應(yīng)力波的距離衰減系數(shù)；rb為炮孔半徑，rb＝db2；巖體徑向速度與位移是導(dǎo)數(shù)關(guān)系，根據(jù)式16確定受迫振動速度響應(yīng)vrt： 在時間ttj之后巖石質(zhì)點(diǎn)發(fā)生自由振動，式16和17在t1時刻的位移urtj和速度vrt1作為自由振動的初始條件，根據(jù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)求出自由振動速度響應(yīng)vft： 式中：ζ為阻尼比；ωd為阻尼頻率，整個階段的速度響應(yīng)為vt＝νrt+νft，繪制整個階段的速度響應(yīng)曲線，并求出速度響應(yīng)最大值v1max；步驟六：確定被保護(hù)建構(gòu)筑物對象所在處巖體質(zhì)點(diǎn)在整個振動階段的速度響應(yīng)主頻及安全振速：根據(jù)步驟五中速度響應(yīng)曲線，對被保護(hù)建構(gòu)筑物對象處巖石振動速度響應(yīng)曲線進(jìn)行快速傅里葉變換，得到速度響應(yīng)的實(shí)際的振動主頻f1；根據(jù)振動主頻f1確定新的安全振速v1；步驟七：確定優(yōu)化后的最終單孔藥量：根據(jù)步驟六中得到的實(shí)際的振動主頻f1和安全振速v1替代步驟二中的假設(shè)的振動主頻f0和安全振速v0的值，并且將v1與對比步驟五中得到的速度響應(yīng)峰值v1max比較：如果v1max小于v1，在初始單孔藥量Q0的基礎(chǔ)上增加藥量ΔQ；如果v1max大于v1，在初始單孔藥量Q0的基礎(chǔ)上減少藥量ΔQ；最后得到實(shí)際藥量Q1＝Q0±ΔQ，用實(shí)際的Q1替代步驟二的Q0，至此第一次循環(huán)計(jì)算完成；采用替代過的實(shí)際炮孔藥量Q1開始第二次循環(huán)計(jì)算重復(fù)步驟三～七，直到k次循環(huán)后，得到的安全振速vk等于速度響應(yīng)峰值vkmax時，選擇第k-1次循環(huán)計(jì)算中的實(shí)際藥量Qk-1確定為最終藥量，即最終單孔藥量為Qk-1＝Q0±k-1×ΔQ。

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