爆破地震高程效应的实验研究
爆破地震高程效应的实验研究
周同岭 杨秀甫 翁家杰
(中国矿业大学建筑工程学院,徐州,221008)
摘 要 通过对正负高差地形爆破地震效应的实验观测,得出正高差使地震效
应增大、负高差使之减小的结论,并对爆破地震波在有高差存在的岩石介质中的传播机理进行了探讨,提出了1个反映高程变化的振速公式。 关键词 爆破地震 波阻抗 高程效应 土岩爆破中,对均匀介质、平坦地形的爆破震动问题已进行了深入研究,并由弹性力学原理推导出了求解质点振速v 的半理论半经验的萨氏公式,即
v =K 〔Q 1 3 R 〕1 Α
(1)式中:K 为与介质特性等有关的系数,取K
=50～350;Q 为起爆药量,kg ;R 为距爆源中心距离,m ;Α为衰减指数,取Α=1.1～2.2。
对于局部地形对爆破震动的影响,曾有人做过观测,但得到的结果不一,一直存有争议〔1,
2〕。
局部地形不论有多么复杂,均可以由高程的变化来近似表达〔3〕。根据这一观点,对不同地形、不同爆破方式、不同岩性的爆破进行了实验观测,依据实验观测结果对地震波在典型高差地形中的传播机理进行了探讨,提出了1个反映高程效应的爆破振速公式。1 实验条件及结果
实验选择的测试系统是磁电式测振系统,其组成主要包括3部分:CD 21型传感器、GZ 22型测振仪和记录仪(SC 216光线示波
器)。根据经验,上述测试系统各部分工作频带均可满足不同爆破方式的测试需要。整个测试系统在实验前进行了标定。
按爆源与测点相对位置的关系,把实验分为两类:负高差地形(图1)和正高差地形(图2)。
图1 负高差地形示意
图2 正高差地形示意
首先在花岗岩中,对负高差地形进行了实验观测,其实验条件如表1。根据现场条
第1作者简介 张家康,64岁,教授。1960年毕业于北京大学数学力学系,一直从事矿山特殊结构教学与科研工作,现为煤矿提升井塔设计规范编制组负责人。著有《矿山
特殊结构设计》一书,在国内外刊物上发表论文10余篇。
(19970728)
1997年 12月
M I N E CON STRU CT I ON T ECHNOLO GY
D ec .
1997
第18卷 增刊
建 井 技 术
V o l .18 Supp lem ent
件,只对质点垂直振速作了测试,测试结果及与各测点对应的无高差(平坦地形)时的振速v0如表2。 此外,为了比较,在同爆区还进行了平坦地形的实验(孔深1.1m,药量2kg),测试结果见表3。
表1 实验条件
组 别测点数岩 性爆破方式等效药量
t
时 标
s
走纸速
mm s-1
衰 减
A3f=12～14硐室36.40.015003
B3f=12～14硐室69.30.0150010
C2f=12～14深孔1.40.015003
表2 负高差地形测试结果
组 别测点数水平距 m高差 m实测v m ax c m s-1平坦地形v0 c m s-1 1183351.012.97
A2178351.353.12 3150332.504.23
1238151.032.73 B2233151.122.83 321011-4.23
C 1
2
183
183
34
37
0.66
0.18
0.43
0.43
表3 平坦地形测试结果
测试项目
水平距离 m
5.58.613.223.535.0实测最大振速v m ax c m s-15.871.251.250.470.15
由表3,用最小二乘法可以求得萨氏公式(即平坦地形)中的K=62.17,Α=1.78。在均匀介质中,小药量试验确定的K,Α规律性较好。根据爆破模拟的相似准则,表2中各测点对应的、无高差时的振速可由上述K,Α值代入萨氏公式求出(表2中平坦地形v0)。
由表2看出,负高差对振速的影响很明显,由萨氏公式求得的垂直振速(由于K,Α是实测的,故求得振速可理解为无高差时的实测值)一般均大于实测值(有负高差存在时)。
在正高差地形下爆破地震效应的实测是在石灰岩采石场中进行的(其地形如图2),小炮确定的K=159,Α=1.8,其实验条件如表4。
测量结果以及与各测点相对应的无高差(平坦地形)的振速v0见表5。
表4 实验条件
组 别测点数岩 性爆破方式单孔药量 kg 时 标
s
走纸速
mm s-1
衰 减
D13f=6～8扩壶1.50.0155000.3
D23f=6～8扩壶2.00.0155001.0
23建 井 技 术1997年第18卷
表5 正高差地形测试结果
组 别测点序号
距爆心水平距 m
与爆心高差 m
实测v m ax c m s -1
平坦地形v 0 c m s -1
1
19.03.11.241.0D 1219.46.01.600.99320.110.42.260.931
12.511.83.542.54D 2213.015.15.352.403
13.8
16.5
5.71
2.30
2 结果分析
,总是假设地球
介质是均匀的和各向同性的,炸药是在无限或半无限弹性体中爆破
。实际上,就地壳而言,由于成岩的原因不同(靠地表一般沉积岩居多)、风雨的剥离和侵蚀,宏观上形成了一系列波阻抗的不连续面(由深及表,波阻抗逐渐减小),当地震波传播到这些不连续面时,将产生折反射和叠加。2.1 单界面折、反射
如图3,设入射波为纵波,Y 轴两侧介质波阻抗为Θ1C P 1,Θ2C P 2。入射波到达Y 面,将产生反射纵波、反射横波、折射纵波、折射横波。它们之间有如下关系: (1)入射角、反射角、折射角遵循Shnell 定律,即
sin Α1
C P 1
=
sin Α2
C P 1
=
Sin Β2
C S 1
=
sin Α3
C P 2
=
sin Β3
C S 2
(2)
式中:Αi (i =1,2,3)为纵波的入射
、反射、折射角;Βj (j =2,3)为横波的反射、折射角;C P 1,C S 1为介质 中P ,S 波速;C P 2,C S 2为介质 中P ,S 波速。
图3 P 波在单界面折反射示意
(2)各波位移幅值应满足下列方程(设传播方向为正),即
(A 1-A 2)co s Α1+A 3sin Β2-A 4co s Α3-A 5sin Β3=0(A 1+A 2)sin Α1+A 3co s Β2-A 4sin Α3+A 5co s Β3=0
(A 1+A 2)C P 1co s2Β2-A 3C S 1-sin2Β2-A 4C P 2Θ2Θ1co s2Β3-A 5C S 2Θ2
Θ1
sin2Β3
ΘC 2
S 1[(A 1-A 2)sin2Α1-A
3
C P 1C P 2co s Β2]-Θ2C 2
S 2[A 4-C P 1C P 2
sin2Α3-A 5
C P 1
C S 2
co s Β3]=0(3)
式中:A i (i =1,…,5)为位移幅值;Θ1,Θ2为介质密度。
由上述方程可求得用入射波位移表示的反、折射波位移。
下面讨论正入射这一特殊情况。正入射时,入射角等角度均为零,A 3=A 5=0,即
无横波产生,反射应力Ρf 、折射应力Ρz 与入射应力Ρr 之比为
Ρf r =A 2A 1Θ2C P 2-Θ1C P 1Θ2C P 2+Θ1C P 1
Ρz Ρr =A 4A
1
Θ2C P 2Θ1C P 1=2Θ2C P 2
Θ2C P 2+Θ1C P 1
(4)
33增刊周同岭等:爆破地震高程效应的实验研究
若规定入射压缩波应力及其内质点速度为正,利用应力与波阻抗、质点振速之间关系Ρ=ΘC v(v为质点振速),代入式(4)可导出下列关系,即
v f
v r
=
Θ1C P1-Θ2C P2
Θ1C P1+Θ2C P2
v z
v r
=
2Θ1C P1
Θ1C P1+Θ2C P2
(5)
若入射波为压缩波,由式(5)可得出如下结论:
(1)若Θ2C P2<Θ1C P1,反射波应力为负,质点振速为正,,质点运动方向与入射波质点运动方向相同,而与反射波方向相反,此时,v z>v r。若Θ2C P2=0 (即自由面),则有
Ρf=Ρr,v f=v r,Ρz=0,v z=2v r(6)即此时自由面上应力为零,质点振速为入射波速的2倍。
(2)若阻抗匹配,即Θ2C P2=Θ1C P1,此时无反射,则
Ρf=0,v f=0,Ρz=Ρr,v z=v r(7) (3)若Θ2C P2>Θ1C P1,反射波应力为正,而质点速度为负,说明质点运动方向与入射波质点运动方向相反。若Θ2C P2=∞,则
Ρf=Ρr,v f=-v r,Ρz=2Ρr,v z=0(8)即刚体表面质点振速为零,应力为入射应力的2倍。
2.2 界面群折射叠加
地震波长一般为70～100m,频率为几～几10H z。当介质层很厚,远大于波长Κ时,该层上下界面的折、反射波不会产生叠加(地震波垂直通过该地层的来回时间Σ远大于地震波周期T),反之若地层薄,上下层面的波动将会产生干涉(图4)。
设入射波P0是简谐波,则
U P0(Z)=A P0e2Πf i
(t-Z C
1
)(9)式中:U P0(Z)为质点位移;A P0为波幅;f为频率;t为时间。
当P0入射到R1面,产生折射波P1;P1
图4 界面群折射叠加示意
生折反射波P4,P5;P5在R2面又产生折反射波P6,P7;余者类推。折射波的质点位移可表达为
U P1(Z)=A P1e2Πf i(t+Z C2)(10) U P2(Z)=A P2e2Πf i(t+2?h C2+Z C3)(11) U P6(Z)=A P6e2Πf i(t+Z C3-2?h C2)(
12) 当正入射时,将会产生叠加,即
U正=U P2+U P6+U P10+ (13)
式(13)取导数后表达的即为质点振速的叠加关系。
2.3 正、负高差地形地震波的作用机理
根据波动理论,近地表的爆破地震波主要是由P,S波在自由面的反射叠加而成的R波群,它们携带的能量比P,S波大。
对负高差地形,为讨论方便,简化成图5。
图5 负高差地形简化
影响R波对测区作用的因素有两个:
(1)自由面的存在。P波首先绕射到测区,在测点附近形成很低的应力场。由P,S 波激起的R波(其特点是沿地表传播)在传播时,受到自由面的拦截而产生反射,向斜下方向传播,部分绕过b点到达测区,但此时能量已大为降低。测点处应力场的降低程度与高差H是紧密相关的。H越大,被反射的能
43建 井 技 术1997年第18卷
量越多,当H大于3R时,会有绝大部分能量被反射。
(2)界面及界面群的存在。如前所述,地壳由表及深波阻渐增(即单界面分析中Θ1C2 >Θ2C1的情况),折射波引起的质点振速随高差增大而降低(界面群的叠加特性)。
对正高差地形的“放大”作用,主要是界面群的影响。
由式(5)中第2式可以看出,当地层阻抗由深及表减小时(相当于Θ1C1>Θ2C2),折射波引起质点的振动速度v z>v t,根据界面群折射波的叠加特性,v z随高差H的增大而增大。
当然,不论是负高差的“缩小”或正高差的“放大”作用,都不是无限的,讨论的前提是“在一定爆炸能量下”,即比距离(R 3Q)为一定范围。
通过对较多次爆破震动实测资料的分析,归纳出如下反映高程的近似公式,即
v=K(3Q R)ΑHΒ=v0HΒ(14)式中:Β为与高差相关的系数,取0.25～0.28,正高差时取正,负高差时取负;硬岩中取大,软岩中取小。
式(14)应用较方便,只要由工程类比或小炮平地试验确定出R,Α,则可求出高差存在下的振速。其精度也较高,误差一般在
表6 式(14)振速精度比较
试验组号爆心距R
m
高差H
m
实测振速
c m s-1
萨氏公式
振 速
c m s-1
近似公式(14)
振 速
c m s-1
相对误差
% 183-351.012.971.09+10.0
A178-351.353.121.23-11.0 150-332.054.231.78-24.0
B 238
233
-15
-15
1.03
1.11
2.72
2.83
1.27
1.32
+12.0
+18.0
C183-370.180.430.17-4.8
12.414.121.0-22.5+7.1
D320.814.119.4-19.0-2.1
19.110.710.8-13.0+20 注:3D组原始数据(R,H、实测振速、萨氏公式求得的结果)引自文献〔4〕。
20%以内,精度比较见表6(Β取0.27)。
3 结 论
(1)高差对爆破地震效应影响较大,在爆破能量一定时,负高差地形的“缩小”和正高差地形的“放大”规律,可近似用公式(14)表达。
(2)影响爆破地震波传播的主要因素是自由面和地表波阻抗不连续面的存在。
(3)正负高差地形中的爆破地震波的传播机理以及其进一步的量化,仍需要继续探索。
参考文献
1 郭玉学.工业爆破地震效应分析.见:土岩爆破文集.北京:冶金工业出版社,1984
2 龚亚莉.建筑场地与爆破地震效应.爆破与安全,1984 3 朱瑞赓.爆炸地震波的现场测量.爆破与安全,1984
4 朱传统.地震波边坡传播.爆破,1988(2)
第1作者简介 周同岭,男,34岁,工程师。1987年毕业于中国矿业大学,硕士,现从事教学和科研工作。已发表论文10余篇。
(收稿日期 1997207228)
53
增刊周同岭等:爆破地震高程效应的实验研究
爆破安全距离
一、爆破地震安全距离 爆破地震，是指炸药爆炸的部分能量转化为弹性波，在岩土中传播引起的震动。 爆破地震波，对爆区附近的地层、建筑物、构筑物，以及井巷和露天边坡产生破坏作用。 爆破地震波强度的大小主要取决于使用炸药的性能、炸药量、爆源距离、岩石的性质、爆破方法以及地层地形条件。为了最大程度地减小地震波的危害，应采取如下有效措施： (1)爆破前应调查了解爆破区域范围内建筑物、构筑物的结构，露天边坡稳定状况，井巷围岩稳定及支护等情况。 (2)根据爆区的周边环境，采用减震爆破方法和控制炸药量，如微差爆破、缓冲爆破、预裂爆破等爆破方法。 (3)爆破地震安全距离计算公式如下： 式中 R——爆破安全距离(m)； Q——炸药量(kg)； U——地震安全速度(cm／s)； m——药量指数，取1／3； k、a-——与爆破地点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表8—1选取。
二、空气冲击波安全距离 (一)爆破空气冲击波特性 空气冲击波波阵面上的压力决定于离爆破地点的距离与药包半径的比值、炸药爆炸的比能和周围空气的压力。 对于保护爆区及周围居民区人员的安全，一般以超压作为依据，以允许超压来确定安全距离。不同超压对人体的危害情况如表8—2所示。 注：当ΔΡ为～0．4)X105／m2时，气流速度达60~80m／s，夹杂着碎石加重了对人体的危害。 各国常用动物试验结合爆炸事故中伤亡情况的分析来确定对人的允许超压。一般人员不致受伤的超压△p<×105N／m2。安全规程采用的允许超压，对作业者为0．05×105 N／m2，对居民为0．02×105N／m2。 对建筑物，其易损部分为玻璃窗和顶棚抹灰。一般建筑物窗玻璃发生轻微破坏的超压为(0．01～0．005)×105N／m2；门窗破坏，屋面瓦大部分被掀掉，顶棚部分破坏的超压为(1．15—0．3)×105N／m2；砖木结构完全破坏的超压大于2．0×105NN／m2。安全规程规定建筑物的超压取0．01×105N／m2。 空气冲击波沿地下井巷传播时，比沿地面半无穷空间的传播衰减要慢，故要求的安全距离也更大，如表8—3所示。
爆破安全距离
5 爆破安全距离 为了保证爆破地点附近人员、机械和建筑物、构筑物的安全，必须根据爆破产生的各种危害作用确定安全距离。 5．1 爆破地震作用安全距离 1)一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建(构)筑物地面质点的安全震动速度规定如下： 重要工业厂房0．4cm／s； 土窑洞、土坯房、毛石房屋1．0cm／s； 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2～3cm／s； 钢筋混凝土框架房屋5cm／s； 水工隧洞10cm／s； 交通隧洞15cm／s； 矿山巷道：围岩不稳定有良好支护10cm／s；围岩中等稳定有良好支护15cm ／s；围岩稳定无支护20cm／s。 2)爆破地震安全距离可按下式计算： 在特殊建(构)筑物附近或爆破条件复杂地区进行爆破时，必须进行必要的爆破地震效应监测或专门试验，以确定被保护物的安全性。 5．2 爆破冲击波安全距离 露天煤矿应尽量避免裸露爆破，露天裸露爆破
矿山爆破安全距离 爆破时，必然产生爆破地震、空气冲击波、碎石飞散及有害气体，因而危及爆区附近人员、设备、建筑物及井巷等的安全。因此，爆破设计时必须确定爆破危害范围并指定安全距离。主要有以下几个方面： 1．爆破地震安全距离 炸药在岩体中爆炸后，在距爆源一定距离的范围内，岩体产生弹性震动波，即是爆破地震。爆破作业地震强度主要与炸药量、爆源距离、岩石特性、爆破条件和方法以及地质地形条件有关。《爆破安全规程》规定“一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全振动速度的要求”，并规定了建(构)筑物地面质点振动速度控制标准。 2．爆破空气冲击波的安全距离 空气冲击波的安全距离主要依据以下几个方面来确定：对地面建筑物的安全距离，空气冲击波超压值计算和控制标准，爆破噪声，空气冲击波的方向效应与大气效应。 控制空气冲击波的方法主要有： (1)避免裸露爆破，特别是在居民区更需特别重视，导爆索要掩埋20em或更多，一次爆破孔间延迟不要太长，以免前排带炮使后排变成裸露爆破。 (2)保证堵塞质量，特别是第一排炮孔，如果掌子面出现较大后冲，必须保证足够的堵塞长度。对水孔要防止上部药包在泥浆中浮起。 (3)考虑地质异常，采取措施。例如，断层、张开裂隙处要间隔堵塞，溶洞及大裂隙处要避免过量装药。 (4)在设计中要考虑避免形成波束。 (5)在地下矿山巷道，可利用障碍、阻波墙、扩大室等结构来减轻巷道空气冲击波。 3．个别碎石飞散的安全距离 露天爆破时，有些岩石飞散很远，危及周围人员、牲畜和建(构)筑物。飞石事故超过爆破事故总数的1／4，在设计和施工中必须严格做到： (1)设计合理，测量验收严格，避免单耗失控，是控制飞石危害的基础工作； (2)慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、溶洞、采空区、覆盖层等地质构造，采取间隔堵塞、调整药量、避免过量装药等措施； (3)保证堵塞质量，不但要保证堵塞长度，而且保证堵塞密实； (4)多排爆破时，要选择合理的延迟时间，防止因前排带炮(后冲)，造成后排最小抵抗线大小与方向失控； (5)城市爆破应做好防护。 4．电力起爆的安全距离 电力起爆的安全距离主要考虑爆区与高压线、广播电台和电视台等发射源的安全距离。 5．爆破有害气体扩散安全距离 爆破有害气体主要有CO、NO、NO2、N2O5、SO2、H2S、NH3等，可引起窒息及血液中毒。大量爆破后必须取样监测。有害气体浓度低于容许指标才能下井作业。
地震勘探爆破
地震勘探爆破 一般术语 01 费马原理Fermat’s principle 地震波在两点间传播的射线路径是其传播时间对其所有邻近路径的一阶变分为零的那条路径。即传播时间是最小时(在某些情况下是稳定值或最大值)的射线路径。 02 费马射线路径Fermat path 见费马原理(Fermat’s principle)。 03 震电效应seismic-electric effect 因地震波从地中两个电极间通过引起的在两电极间产生电压的效应。 04 地震勘探seismic exploration 利用地震技术包括反射法和折射法绘制地下地质构造图和地层特性图，目的是确定油气藏或矿床。 05 地震勘测seismic survey 属于地球物理勘探方法的一种，利用地震波在弹性不同的地层内传播规律研究地层构造和找油、气的方法。 06 地震地质条件seismic geologic condition 影响地震勘探工作的表层和深层的地质条件。表层条件一般是指有无良好的激发和接收条件；深层一般是指介质中能否形成良好的反射或折射界面、界面的连续性及其几何形态。 07 地震脉冲seismic pulse 也称子波。由脉冲地震震源所产生的信号(如炸药、重锤、空气枪、电火花等)。有时包括相关的可控震源信号。 08 地震记录seismic record 由一个炮点放炮记录的若的若干地震道组成的一组记录。 09 地震(记录)仪seismic recording instrument；seismograph 在野外记录检波器接收的地震信号的仪器。
10 地震噪声seismic noise 在地震反射法中，一般认为除一次反射的地震能量外的其它能量都是地震噪声，包括微震、激发引起的干扰、多次波、磁带调制噪声和谐波畸变等。 11 震源source 地震勘探中释放能量激发地震波的材料或装置，如空气枪、炸药等。 12 源致噪声source generated noise 地震勘探中震源产生的噪声，如地滚波、空气波等。 13 震源间距source interval 又称炮点间距，地震勘探中相邻震源点之间的距离。 14 震源线source line 又称炮点线，在其上布置炮点或震源点的线。震源点或炮点的间隔一般是规则的。 15 震源线间距source line interval，SLI 又称炮点线(间)距，垂直于震源线测量的震源线之间的距离。 16 震源点source point，SP 地震震源所处的位置，也称炮点。 17 地震反射法 reflection survey；seismic reflection method 震源产生的地震波(脉冲波)在地层中传播，并冲击具有不同物性的地层，一方面形成反射波传回地面，被地面检测仪器接收，然后根据测到的脉冲强度，旅行时间绘制地下地层的构造，推测是否存在油气资源，这种方法称为地震反射法。 18 地震波的产生creation of seismic waves 地震波的产生，一种是自然地震波，一种是人工地震波，它包括以炸药、机械撞击或连续振动为震源的地震波。 19 人工地震artificial earthquake 人工地震则属人为有意制造的地震，震源分为炸药震源和机械震源。
爆破安全距离计算76471
爆破安全距离计算 Blasting safety distance calculation. 爆破中产生对人、设备、建筑物的主要危险有：爆破地震、空气冲击波、水中爆破冲击波、飞石、殉爆、有毒气体（炮烟）、噪音等，因此，必须做好安全措施，并保证足够的安全距离；而且，为了防止杂散电流、静电、射频电引起雷管、炸药的早爆事故，亦应做好安全工作。 1、爆破震动安全距离计算 选用GB6722-2003《爆破安全规程》确定公式：R=α/1'3)/(V KK Q ?。 R —爆破震动安全距离 Q —一次所允许起爆的最大装药量或毫秒延期起爆时的单段最大装药量 K 、α—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，见表1-1 K '—修正系数（在拆除爆破中引入此系数），K '=0.25～1，近爆源且临空面少时取大值，反之取小值 V —周围房屋安全允许震动速度，见表1-2 表1-1爆区不同岩性的K 、a 值 岩性 K a 坚硬岩石 50~150 1.3~1.5 中硬岩石 150~250 1.5~1.8 软岩石 250~350 1.8~2 表1-2爆破地震安全速度（V ）值 建筑（构）物 V （cm/s ） 土窑洞、土坯房、毛石房屋 1 一般砖房、非抗震的大型砖块建筑物 2~3 钢筋混凝土框架房屋 5
水工隧道 10 交通隧道 15 矿山巷道 围岩不稳定有良好支护 10 围岩中等稳定有良好支护 20 围岩稳定无支护 30 2、爆破空气冲击波安全距离计算 R K Q =，m 式中：R —爆破空气冲击波安全距离，m ； Q —装药量，kg ； K —与装药条件和爆破程度有关的系数。如表2-1。 表2-1系数（K ）值 破坏程度 安全级别 裸露药包 全埋药包 完全无损 1 50~150 10~50 偶然破坏玻璃 2 10~50 5~10 玻璃全破坏、门窗局部破坏 3 5~10 2~5 隔墙、门、窗、板棚破坏 4 2~ 5 1~2 砖石结构破坏 5 1.5~2 1.5~1 全部破坏 6 1.5 __ 注：炸药库的设置，空气冲击波对建筑物和人员安全距离，也按此式计算。 根据《爆破安全规程》规定：露天裸露爆破时，一次爆破的装药量不得大于20kg ，并应按下式确定爆破空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全距离。 325R Q =，m 式中：R —空气冲击波对掩体内人员的安全距离，m Q —一次爆破的装药量，kg 。
爆破地震高程效应的实验研究
爆破地震高程效应的实验研究 周同岭 杨秀甫 翁家杰 (中国矿业大学建筑工程学院,徐州,221008) 摘 要 通过对正负高差地形爆破地震效应的实验观测,得出正高差使地震效 应增大、负高差使之减小的结论,并对爆破地震波在有高差存在的岩石介质中的传播机理进行了探讨,提出了1个反映高程变化的振速公式。 关键词 爆破地震 波阻抗 高程效应 土岩爆破中,对均匀介质、平坦地形的爆破震动问题已进行了深入研究,并由弹性力学原理推导出了求解质点振速v 的半理论半经验的萨氏公式,即 v =K 〔Q 1 3 R 〕1 Α (1)式中:K 为与介质特性等有关的系数,取K =50～350;Q 为起爆药量,kg ;R 为距爆源中心距离,m ;Α为衰减指数,取Α=1.1～2.2。 对于局部地形对爆破震动的影响,曾有人做过观测,但得到的结果不一,一直存有争议〔1, 2〕。 局部地形不论有多么复杂,均可以由高程的变化来近似表达〔3〕。根据这一观点,对不同地形、不同爆破方式、不同岩性的爆破进行了实验观测,依据实验观测结果对地震波在典型高差地形中的传播机理进行了探讨,提出了1个反映高程效应的爆破振速公式。1 实验条件及结果 实验选择的测试系统是磁电式测振系统,其组成主要包括3部分:CD 21型传感器、GZ 22型测振仪和记录仪(SC 216光线示波 器)。根据经验,上述测试系统各部分工作频带均可满足不同爆破方式的测试需要。整个测试系统在实验前进行了标定。 按爆源与测点相对位置的关系,把实验分为两类:负高差地形(图1)和正高差地形(图2)。 图1 负高差地形示意 图2 正高差地形示意 首先在花岗岩中,对负高差地形进行了实验观测,其实验条件如表1。根据现场条 第1作者简介 张家康,64岁,教授。1960年毕业于北京大学数学力学系,一直从事矿山特殊结构教学与科研工作,现为煤矿提升井塔设计规范编制组负责人。著有《矿山 特殊结构设计》一书,在国内外刊物上发表论文10余篇。 (19970728) 1997年 12月 M I N E CON STRU CT I ON T ECHNOLO GY D ec . 1997 第18卷 增刊 建 井 技 术 V o l .18 Supp lem ent
-地震勘探实验报告
中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB口连 接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
爆破安全距离及安全措施
仅供参考[整理] 安全管理文书 爆破安全距离及安全措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共6 页
爆破安全距离及安全措施 爆破材料仓库的安全距 离 表一项 目单位炸药库容量（t）0.250.52.08.016.0距有炸药性的工厂距民房、工厂集镇、火车站距铁路线距公路干线 MMMM20020050402502501006030030015080400400200100500450250120雷管仓库到炸药仓库的安全距离 表二仓库内雷管数量(个)到炸药库距离（m）仓库内雷管数量（个）到炸药库距离 (m)1000500010000150002000030000500002.04.56.07.58.510.013.575 00010000015000020000030000040000050000016.519.024.027.033.038 .043.0 运输工具相距最小距离表 表三运输方法单位汽车马车驮运人力在平坦道路上上、下山坡时M M50 30020 10010 505 6 爆破作业的安全距离1．爆破飞石的最小安全距离个别飞石的飞散距离与地形、地质药包参数及气象条件有关，可按以下公式计算：R=20Kn2W 式中R—飞石安全距离（m）；K—与岩石性质、地形、地质气象有关的系数，一般取1.0—1.5；对着抛掷方向取大值，背着抛掷方向取小值；n—最大一个药包的爆炸作用指数；W—最大一个药包的最小抵抗线（m）。为保证绝对安全，一般按上式计算结果再乘以系数3—4；当遇大风天气，顺风方向的飞散距离还应增大25%--50%，同时参照现行爆破安全规程，爆破飞石的最小安全距离应不小于表四所列数值。爆破飞石的最小安全距 第 2 页共 6 页
爆破安全计算计算书
爆破安全计算书 计算依据： 1、《建筑施工计算手册》江正荣编著 2、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5389-2007 一、爆破振速与爆破塌落振速对建筑物影响计算 采用质点垂直振动速度值作为判断、评价爆破点周围建筑物安全程度的标准，可求的爆破振速为： V =K×(Q1/3/R)2=1200×(12001/3/50)2 =54.204 mm/s≤[V]=70 mm/s 安全！ 二、爆破安全距离计算 1、飞石安全距离计算 一般抛掷爆破个别飞石安全距离为： R f=K f×20 ×n2×W=1.8×20 ×1.52×3.4= 275.4m ≥[R]=200m 安全！ 2、爆破地震安全距离计算 查表2-50 Kc=3
查表2-51 α=0.94 建筑物防爆破地震波影响的安全距离为： R c = K c×α×Q1/3 = 3×0.94×151/3 = 6.955m 3、爆破防毒气安全距离计算 上风向时：K g=160 爆破时有毒气体的影响范围为： R g = K g×Q1/3 = 160×151/3 = 394.594m 4、殉爆安全距离计算 在设置炸药库房位置时，应使某一库房爆炸不得殉爆另一库房，其殉爆安全距离为： R s = K s×Q1/2 = 0.25×151/2= 0.968m 在药库中，雷管与炸药必须分开贮存，雷管库到雷管库或雷管库到炸药库的殉爆安全距离为： R = K×N1/2 = 0.08×10001/2= 2.53m ≥[R]=2m 安全！ 5、爆破防冲击波安全距离计算 R B = K B×Q1/2 = 50×151/2 = 193.649m 考虑建筑物允许的冲击波极限超压ΔP B值，计算爆破空气冲击波的安全距离为：R B = 2×(1+n2)×Q1/2/ΔP B1/2 = 2×(1+1.12)×151/2/0.0021/2 = 382.783m
地震勘探实验报告记录
地震勘探实验报告记录
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中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB 口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
爆破地震安全距离(标准版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 爆破地震安全距离(标准版)
爆破地震安全距离(标准版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 爆破地震，是指炸药爆炸的部分能量转化为弹性波，在岩土中传播引起的震动。爆破地震波，对爆区附近的地层、建筑物、构筑物，以及井巷和露天边坡产生破坏作用。爆破地震波强度的大小主要取决于使用炸药的性能、炸药量、爆源距离、岩石的性质、爆破方法以及地层地形条件。为了最大程度地减小地震波的危害，应采取如下有效措施： (1)爆破前应调查了解爆破区域范围内建筑物、构筑物的结构，露天边坡稳定状况，井巷围岩稳定及支护等情况。 (2)根据爆区的周边环境，采用减震爆破方法和控制炸药量，如微差爆破、缓冲爆破、预裂爆破等爆破方法。 (3)爆破地震安全距离计算公式如下： R=（K/V）1/α ×Qm 式中R——爆破安全距离(m);
爆破安全距离
、爆破地震安全距离 爆破地震，是指炸药爆炸的部分能量转化为弹性波，在岩土中传播引起的震动。 爆破地震波，对爆区附近的地层、建筑物、构筑物，以及井巷和露天边坡产生破坏作用。 爆破地震波强度的大小主要取决于使用炸药的性能、炸药量、爆源距离、岩石的性质、爆破方法以及地层地形条件。为了最大程度地减小地震波的危害，应采取如下有效措施： (1)爆破前应调查了解爆破区域范围内建筑物、构筑物的结构，露天边坡稳定状况，井巷围岩稳定及支护等情况。 (2)根据爆区的周边环境，采用减震爆破方法和控制炸药量，如微差爆破、缓冲爆破、预裂爆破等爆破方法。 (3)爆破地震安全距离计算公式如下： 式中R――爆破安全距离(m)； Q――炸药量(kg)； U ――地震安全速度(cm / s); m――药量指数，取1/3; k、a- 与爆破地点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表8 —1选 取。
、空气冲击波安全距离 (一)爆破空气冲击波特性 空气冲击波波阵面上的压力决定于离爆破地点的距离与药包半径的比值、炸药爆炸 的比能和周围空气的压力。 对于保护爆区及周围居民区人员的安全，一般以超压作为依据，以允许超压来确定 安全距离。不同超压对人体的危害情况如表8—2所示。 注：当AP为(0.3?0. 4)X105/m2时，气流速度达60~80m/s,夹杂着碎石加重了对人体的危害。 各国常用动物试验结合爆炸事故中伤亡情况的分析来确定对人的允许超压。一般人 员不致受伤的超压△ p<0.1 X 105N/m2。安全规程采用的允许超压，对作业者为0. 05X 105 N/m2，对居民为0. 02X 105N/m2。 对建筑物，其易损部分为玻璃窗和顶棚抹灰。一般建筑物窗玻璃发生轻微破坏的超 压为(0. 01?0. 005) X 105N/ m2 ;门窗破坏，屋面瓦大部分被掀掉，顶棚部分破坏的超压为(1 . 15—0. 3) X 105N/m2；砖木结构完全破坏的超压大于2. 0X 105NN /m2。安全规程 规定建筑物的超压取0. 01 X 105N/m2。 空气冲击波沿地下井巷传播时，比沿地面半无穷空间的传播衰减要慢，故要求的安 全距离也更大，如表8—3所示。 H序' 冲低超圧对地节理■的?坤 站恂诧廉腔帘 UK 1*1" (N* nr 1 ht W 1ft G. &-*0L 3$魁力豎帝■屁戢卜脱撤?岀龙丸製疲 cm 邢的OU 14 i t *L 1 l?nn 荊AJ 从乩悔7 11淡耕農埠 11 fKfnUtH 4 4K- itLlfi a hZ"AM* 5 * 1幅犀智商峯汹 a *"?札 （二）空气冲击波安全距离
-地震勘探实验报告
中国地 质大学 (武汉) 地空学 院 地震实 验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师: 张
一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器与高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1、75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4、1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图) 2、主要操作功能键及快捷键
注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的就是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须就是英语(美国)。 三、实验内容 1、浅层地震装备认识及地震波认识:第一周上午主要就是老师介绍检波器、地震仪以及实验装备,认识设备后进行采集装置的连接,全班同学轮流当做指挥员与爆破员; 2、浅层地震数据采集实验:隔一周之后的上午全体同学使用地震仪进行浅层地震数据的采集及简单的分析,并对干扰波进行识别。
爆破地震传播规律及其激励特性分析
第２１卷第３期爆破Ｖ０１２１Ｎｏ３２００４年９月ＢＬＡＳＴＩＮＧＳｅｐ２００４ 文章编号：１００ｌ一４８７ｘ（２００４）０３一００９０一０３ 爆破地震传播规律及其激励特性分析 李孝林１，佟彦军２ （１北京科技大学，北京１０００８３；２北京北方诺信科技有限公司，北京１０００４５） 摘要：通过对实洲数据的分析．培出了爆破地震传播公式，并对爆破地震激励特性进行了分析．指出了露 天矿台阶爆破与井下中深孔爆破地震的差异。 关键词：爆破振动；爆破方式；频率特性 中图分类号：ＴＤ２３５．４文献标识码：Ａ ＡｎａｌｙｓｉｓＯｎＢｌａｓｔｉｎｇＶｉｂｒａｔｉｏｎＴｒａｎｓｉｍｉｔｉｏｎＲｅｇｕｌａｒｉｔｙ ａｎｄＰｒＯｍＯｔｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ＬＪＸ拙Ｄ＿“ｎ１，ＴＤＮＧｙｎｎ０Ｍｎ２ （１．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎ０１０９ｙＢｅＵｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，ｃｈｉｎａ ２．ＢｅｑｉｎｇＮｏｒｔｈＮｏｒｃｉｎＴｅｃｈ－Ｃ。Ｌｔｄ，Ｂｅｑｉｎｇ１０００４５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒ叫ｇｈａｎａＩｙ西ｎｇｔｈｅｋｔａＩｍｅ鸪ｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａ，ｂＩａ“ｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ｛ｏ抽ｕＩａｅａｆｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｂＩａｓｔ－ ｉｎｇｖｉｂｒａｔｌｏｎｐｒｏｎ均ｔｉｒｌｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅａｎａＩ”ｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｌａｓｌｉｌｌｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｏｐｅｎｐｉｔ ａｎｄｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｅｄｉｕｍ－ｌｅｎｇｔｈ＿ｈｏＩｅａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂＩａｓｔｉｎｇｖ｜ｂｒａｔｉｏｎ．ｂＩａ３ｔｉｎｇｍｅｔｔ州；ｆ‘ｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅ＾ｓｔｉ凹 １引言 影响爆破振动的因素很多，诸如距离、段药量以及超深等：通过对实测数据的分析，指出了起爆方式对爆破振动的影响。测试所用传感器为６５型拾震器；采集分析系统为ｚｃＦ－１６Ａ型震动参数采集分析仪【“。 ２爆破振动峰值传播规律 ２．１研究背景 ２．１１地质条件 歪头山铁矿矿体呈层状赋存于前震旦系鞍山群古老沉积变质岩中，共分为六层铁，呈单斜产出；走向近于南北，倾向西、倾角２０。～５０。，矿体总长２．４ｋｍ。矿区矿石构造较为复杂，除褶曲处断层外，节 收稿日期：２００４—０３—２０． 作者简介：李孝林。男；北京：北京科拄大学博士．剐教授理特别发育，与矿体走向斜交的正断层有４条，横断层有７条。节理裂隙主要有两组：一组走向北６０。东，倾向北，倾角８２４；另一组走向近于南北，倾向西，倾角８０。。 ２．１．２爆破生产情况 歪头山铁矿年剥采总量２４００×１０４ｔ。铁矿石产量４５０ｘ１０４ｔ。以铁路运输为主。汽车运输为辅，主要开采水平在１８８～１５４。矿山生产爆破比较频繁，年爆破次数为１５０～１８０次，一般每次爆破孔数８０～１１０７Ｌ左右，一次爆破量为（１０～１５）×１０４ｔ。凿岩设备为４５Ｒ、ＹＥ．３５型牙轮钻，孑Ｌ径为２５０ｍｍ。孑Ｌ网参数为５ｍ×１０ｍ。最小抵抗线６～１１ｍ左右。平均炸药单耗０．２７ｋｇ／ｔ。布ｆＬ方式为三角型，采用斜线或ｖ型起爆，起爆方式为｝Ｌ内非电雷管配地表导爆索，用火雷管起爆。使用的炸药有：ｗＫ一２型乳化炸药，密度１．２～１．３ｇ／ｍ３，爆速４５００ｍ／Ｓ左右，粒状硝酸铵炸药用于干孔。 万方数据
爆破安全距离计算
爆破安全距离计算 一、一般规定 各种爆破、爆破器材销毁以及爆破器材仓库意外爆炸时，爆炸源与人员和其他保护对象之间的安全距离，应按各种爆破效应（地震、冲击波、个别飞散物等）分别核定并取最大值。 二、爆破地震安全距离 （一）一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建（构）筑物地面质点的安全震动速度规定如下： 1、土窑洞、土坯房、毛石房屋 1.0 cm/s V—地震安全速度，cm/s； m—药量指数，取1/3； K、α—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表1选取。或由试验确定。 表1 爆区不同岩性的K、α值 （三）在特殊建（构）筑物附近或爆破条件复杂地区进行爆破时，必须进行必要的爆
破地震效应的监测或专门试验，以确定被保护物的安全性。 三、爆破冲击波安全距离 （一）露天裸露爆破时，一次爆破的炸药量不得大于20kg，并应按式（2）确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离。 —空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离，m； 式中：R k Q—一次爆破的炸药量，kg；秒延期爆破时，Q按各延期段中最大药量计算； 3）计算。 式中：R—水中冲击波的最小安全距离，m； Q—一次起爆的炸药量，kg； —系数，按表4选取。 K 表4 K 值 （六）在水深大于30m的水域内进行水下爆破，水中冲击波安全距离，通过实测和试
验研安确定。 （七）在重要水工、港口设施附近或其它复杂环境中进行水下爆破，应进行测试和邀请专家研究确定安全距离。 四、个别飞散物安全距离 爆破（抛掷爆破除外）时，个别飞散物对人员的安全距离不得小于表5的规定； 对设备或建筑物的安全距离，应由设计确定。 表6 ③为防止船舶、木筏驶进危险区。应在上、下游最小安全距离以外设封锁线和信号。 ④当爆破器置于钻井内深度大于50m时，最小安全距离可缩小至20m。 表6 地面爆破器材库或药堆至住宅区或村庄边缘的最小外部距离 注：表中距离适用于平坦地形，当遇到下列几种特定地形时，其数值可适当增减； ① 当危险建筑物紧靠20～30m高的山脚下布置。山的坡度为10～25度时，危险建筑
爆破地震
爆破地震 地震学用震级和烈度来衡量地震的大小。 （1）震级 震级也称地震强度，用以说明某次地震本身的大小。它是直接根据地震释放出来的能量大小确定的。用一种特定类型的、放大率为2800倍的地震仪，在距震中100km处，记录图上量得最大振幅值（以1/1000mm计）的普通对数值，称为震级。例如，最大振幅为0.001mm时，震级为“0”级；最大振幅值为1mm时，震级为“3”级；最大振幅值为1m时，震级为“6”级。 地震震级的能量可用爆炸能量来说明。在坚硬岩石（如花岗岩）中，用2～3×106kg炸药爆炸，相当于一个4级地震。一个8级地震的功率大约相当于100万人口城市的发电厂在20～30年内所发出电力的总和。由此可见，虽然地震仅仅发生于瞬时的变化，但地震释放出来的能量却是巨大的。 （2）烈度 烈度是指某一地震在具体地点引起振动的强度标准，它标志着地震对当地的实际影响，作为工程建筑抗震设计的依据。烈度不是根据地震仪器测定的。判断烈度大小是根据人们的感觉、家具及物品振动情况、房屋及建筑物受破坏的情况，以及地面出现的崩陷、地裂等现象综合考虑后确定的。因此，地震烈度只能是一种定性的相对数量概念，且有一定的空间分布关系。 必须指出：地震震级与地震烈度是两个不同的概念，不可混淆。如把地震比作装药爆炸，那么，装药量就相当于地震震级，而装药在爆炸时的破坏作用则是地震烈度。一个地震只有一个震级，但在不同地区可以有不同的烈度，因为在一个地震区域内，不同部位的破坏程度是不同的。在地底下发生地震的地方，叫震源。地面上与震源相对处，叫震中。显然，震中区的烈度（叫震中烈度）就比其他地方的大。所以震中烈度就是最大烈度，用以表示该次地震的破坏程度。 天然地震烈度表
爆破地震作用的沟槽效应
爆破地震作用的沟槽效应 引言 地震波在传播过程中遇到具有一定深度的沟槽(或预裂缝)时，将受到阻碍作用，沟槽以后的震动强度减小。这种沟槽隔震原理被广泛应用于露天边坡的预裂爆破和基础拆除爆破开挖防震沟等降震设计。然而，除了众所周知的地震波传播到沟槽坡面上因反射而具有隔震作用外，沟槽对地震波的传播还有无其它效应?对此，人们至今尚未作深入研究。本文通过土介质中爆破地震作用的沟槽效应测试，得到爆破地震波经过沟槽时质点振动规律具有分区特性的结论，并对爆破震 动作用的沟槽效应机理进行了深入研究，深化了对沟槽隔震作用机理的认识。2 爆破地震沟槽效应的测试 影响爆破地震的因素很多。为了避免节理、裂隙、岩层等各种地质条件对爆破地震波传播的影响，突出沟槽对爆破地震波传播的动力响应，试验选在均质黄土中进行，孔径40mm，孔深70cm，采用2号岩石铵梯炸药，单孔药量150g，堵塞长度56cm，8号电雷管起爆。 测试系统采用CD-1型磁电式速度传感器拾震，GZ-2型测振仪放大，SC-16型光线示波器记录波形。 为了对比，在同等条件下进行无沟槽和有沟槽的爆破震动测试。测点布置见图1（a）和图1（b）所示。 图1 爆破地震沟槽效应测点布置、R～V 拟合曲线及爆破震动作用分区 （a）无沟槽时的测点布置；
（b）有沟槽时的测点布置及爆破震动作用分区； （c）爆破震动衰减情况的R～V拟合曲线 .—没有沟槽或不受沟槽影响的测量值； ×—受沟槽影响的测量值； －—不受沟槽影响的R～V拟合曲线(实线部分)； …—受沟槽影响的R～V拟合曲线(虚线部分) 对于有沟槽的地震效应测试，在爆破前，由人工挖掘沟槽一个。为了较好地反映沟槽的隔震效果，设计沟槽深度为1m（大于爆源深度），沟槽长度7m（使地震波经过55°以上的绕射角才能到达沟槽以后的各测点），沟槽底宽0．8m，沟口宽1m，沟槽与爆破地震波传播方向垂直。 测点相对于爆源布置成测线，测线垂直于沟槽，测点分布于沟槽两边，沟槽近区加密布点，沟槽底部和两壁也布置了测点。实测数据列于表1。 表1 爆破震动沟槽效应测试 3 测试结果分析 由测试结果可见，爆破地震波经过沟槽时具有复杂的动力响应作用。 除了目前人们熟知的沟槽隔震作用以外，还有以下特点： (1)沟槽边缘的质点振动强度具有放大效应。爆破地震波传播到沟槽 边缘时，震动强 度增加。地震波经过沟槽后，沟槽对面的V区的边缘部分地震强度不是 衰减，而是放大。这与目前人们的认识不一致。 (2)沟槽底部的地震波具有体波的特征。当沟槽宽度不大时，沟槽底 部的地震波形具有体波的特征：振幅小，频率高。 (3)爆破地震沟槽效应具有分区特性。由于存在沟槽效应，不同区段 地震波变化规律不同。根据测试结果，拟合出具有沟槽效应的地面质点
爆破技术在地震勘探中的应用
爆破技术在地震勘探中的应用 地震勘探是采用人工手段用雷管将炸药引爆的一种方法，是地球物理勘探常用的一种测量方式。地震勘探爆破也是属于特种爆破的一种类型，使用这个方法爆炸所产生的能量能够在介质中产生地震波，然后再利用地震波在地层这个介质中传播的特征来分析研究地下的地质情况，地震勘探技术的准确度高、分辨率也高，再加上其勘测的深度大等优点，地震勘探技术已经成为地球物理勘测的最主要的技术。此论文主要论述了地震勘探中爆破技术的注意事项以及它的安全性问题。 标签：爆破技术；地震勘探；安全技术 引言 使用人工技術，例如使用炸药进行爆破、冲击等人工方式来引起地震波，然后分析地震波在地质内传播的特点规律来分析地下地质的构造，进行地球物理勘测，这就是所谓的人工地震技术，也就是地震勘测。地震勘测可以分为炸药震源和非炸药震源两种激发方式。当人们要在野外进行数据采集时，野外作业的要求比较高，炸药震源具有以下几个特点优势，因此备受勘测人员的青睐。炸药震源所产生的能量强，抗干扰能力强，信噪比较高，因此地震爆破勘测是进行野外数据采集的重要手段。 一、地震勘探爆破机理 地震勘探是人工通过爆破的方式，激发出相应的地震波，并手动设定一条测试线，借助勘探器材沿线测算岩土震动变化，记录下对应的数据，这是地球物理勘测的主要手段[1]。地震勘探技术可以较为准确地检测到地表以下的土质结构以及断面情况，为矿藏的开采做好前期准备工作。目前，根据爆破作业所带来的影响，一般分为内部作用，以及外部作用，如下所述： 1.1爆破内部作用 在勘探初期进行炸药的安置，如果安置点在地下较深的地方，那么对地表的影响比较小，可以不作参考，对于震源的情况，只需要考虑地下部分，这种情况称为爆破的内部作用。从地下断层来看，内部爆破通常会造成三种情况，分别是粉碎区、破裂区以及震动区。 1.2爆破外部作用 当然，并不是每一次勘探都需要将炸药埋置很深。当炸药位置距离地表不远的是，炸药爆炸之后不仅会造成岩石毁坏，还能使得地面凸出来，甚至直接炸出地表，形成爆破漏斗。这种情况称为爆破的外部作用，它会对地面建筑物以及工作人员造成影响，一定要注意防范。
矿山爆破对安全距离的要求(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 矿山爆破对安全距离的要 求(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1016-100 矿山爆破对安全距离的要求(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 爆破时，必然产生爆破地震、空气冲击波、碎石飞散及有害气体，因而危及爆区附近人员、设备、建筑物及井巷等的安全。因此，爆破设计时必须确定爆破危害范围并指定安全距离。主要有以下几个方面： 1．爆破地震安全距离 炸药在岩体中爆炸后，在距爆源一定距离的范围内，岩体产生弹性震动波，即是爆破地震。爆破作业地震强度主要与炸药量、爆源距离、岩石特性、爆破条件和方法以及地质地形条件有关。《爆破安全规程》规定“一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全振动速度的要求”，并规定了建(构)筑物地面质点振动速度控制标准。
2．爆破空气冲击波的安全距离 空气冲击波的安全距离主要依据以下几个方面来确定：对地面建筑物的安全距离，空气冲击波超压值计算和控制标准，爆破噪声，空气冲击波的方向效应与大气效应。 控制空气冲击波的方法主要有： (1)避免裸露爆破，特别是在居民区更需特别重视，导爆索要掩埋20em或更多，一次爆破孔间延迟不要太长，以免前排带炮使后排变成裸露爆破。 (2)保证堵塞质量，特别是第一排炮孔，如果掌子面出现较大后冲，必须保证足够的堵塞长度。对水孔要防止上部药包在泥浆中浮起。 (3)考虑地质异常，采取措施。例如，断层、张开裂隙处要间隔堵塞，溶洞及大裂隙处要避免过量装药。 (4)在设计中要考虑避免形成波束。 (5)在地下矿山巷道，可利用障碍、阻波墙、扩大室等结构来减轻巷道空气冲击波。
隧道爆破安全距离
隧道爆破安全距离 隧道爆破通常采用掏槽爆破，即将开挖断面上的炮眼分区布置和分区顺序起爆，逐步扩大完成一次开挖，分区是按照炮眼的位置、作用的不同有三种炮眼：即掏槽眼、辅助眼、周边眼。这三种炮眼除共同完成一个循环进尺的爆破掘进外，分别各有其作用，因此各有不同的位置、长度、方向、间距的要求。 隧道爆破安全距离相关规定： （1）独头巷道不少于200m； （2）相邻的上下坑道内不少于100m； （3）相邻的平行坑道，横通道及横洞间不少于50m； （4）全断面开挖进行深孔爆破（孔深3-5m）时，不少于500m. 隧道爆破技术规定要求： ①爆破作业必须按现行国家标准《爆破安全规程》要求，编制爆破设计方案，制订并严格执行相应的安全技术措施。 ②洞内爆破作业必须有专人统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破作业合格证的专职爆破工担任。严禁作业人员穿着化纤衣服进行爆作业。 ③洞内爆破时，所有人员必须撤离至规定的安全距离以外： A独头巷道内不小于200m； B相邻上下坑道内不小于100 m； ④如采用相向开挖掘进的隧道两个掌子面间距离小于200m时，爆破
时必须提前一个小时通报，以便另一个工作面作业人员撤离。 ⑤下列情况下，严禁装药爆破： A照明不足； B开挖面围岩破碎尚未支护； C出现流沙现象未经处理； D存在大量溶洞水及高压地下水涌出，尚未治理； E未做好安全警戒时。 ⑥爆破后必须通风排烟15min后检查人员方可进入开挖面检查。检查内容包括： A有无瞎炮； B有无残余炸药或雷管； C顶板及两帮有无松动的围岩； D支撑有无损坏或变形，是否需采取加强措施。 ⑦钻眼与装药作业不宜平行作业。如须平行作业，则钻孔与装药顺序应自上而下进行，钻孔与装药孔至少隔开一排，其距离不小于2.5m，作业人员应分区操作。 ⑧两个相向贯通开挖的开挖面之间距离只剩下15m时始，只允许从一个开挖面掘进贯通，另一端应停止作业，并设置安全警示标志。并在放炮作业前提前通知，由对方施工现场负责人负责检查确认人员和设备已撤出后，方可通知放炮作业面实施放炮作业。 ⑨炸药、雷管等爆破器材必须执行爆破器材的采购、搬运、贮存、领