基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究.pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１５. ０６. ００３ 基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究 * 李顺波① 杨 军② 李长军③ ①中国矿业大学北京力学与建筑工程学院北京,１０００８３ ②北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京,１０００８１ ③融硅思创北京科技有限公司北京,１００１４４ [摘 要] 为了控制精确延时爆破时的爆破振动,基于弹性本波理论给出了合理的毫秒延时间隔时间计算公式, 并结合基坑开挖工程,对现场实测信号进行分析。 结果表明孔内毫秒延时间隔为 ４ ｍｓ 和孔间毫秒延时间隔为 １２ ｍｓ 时的瞬时能量较小,利于爆破振动控制。 短毫秒延时间隔能够实现爆破地震波能量大幅减小,并能优化爆破振 动能量分布范围,趋向于高频方向发展。 [关键词] 爆破振动； 基坑开挖；电子雷管；精确延时 [分类号] ＴＤ２３５. ３７；Ｏ３８２ ＋ . ２ 引言 爆破振动是工程爆破中主要防范的危害。 一定 强度的爆破振动,会引起爆区周围建筑物的损伤甚 至倒塌、民用及工业构筑物出现裂缝、露天边坡滑动 以及地下巷道冒落等各种破坏现象,造成额外的经 济损失。 爆破地震波本身具有瞬时性、复杂性以及 爆破介质和赋存条件的多变性等特点,从而导致爆 破地震的复杂性。 为了有效地降低爆破振动,毫秒 延期爆破技术是经常使用的手段,特别是数码电子 雷管的应用,使得通过改变毫秒延时间隔来降低爆 破振动更加地便捷。 方桂富等[１]采用导爆管雷管和电子雷管进行 延时分段爆破,并进行了现场爆破试验振动监测对 比。 通过对比分析显示了电子雷管在降低爆破振动 与提高爆破效率等方面的优势。 邢光武等[２]进行 了精确延时干扰减震爆破网路的试验研究,认为随 着电子雷管生产成本的降低和应用的普及,精确延 时干扰减震爆破的起爆网路将会越来越简单可靠。 高文学等 [３]指出在复杂环境下深孔爆破基础开挖 工程中,使用高精度电子雷管精确延时技术能成功 地控制爆破地震效应。 国外的毫秒延时爆破技术开始于 １９４０ 年代,随 后进行了一系列的研究和现场实践,认为爆破振动 幅值的大小取决于两炮孔之间的延时间隔[４]。 Ａｌｄａᶊ[５]利用高速摄影对土耳其的 Ｄｅｍｉｒ Ｅｘｐｏｒｔ Ｋａｎｇａｌ 露天煤矿的延期时间进行了研究,得出了此 煤矿的最佳延期间隔时间为 １２０ ｍｓ。 最近几年开 始了对精确延时的研究[６-９],并在工程实践中取得良 好的效果。 爆破在硬岩开挖中具有独特的优势,但 是由于以往导爆管雷管延时精度误差较大,使得通 过控制毫秒延时间隔来控制爆破振动效果较差。 由 于在复杂环境中的爆破工程对爆破振动具有严格的 要求,本文从理论分析给出合理毫秒延时间隔时间 的计算方法,同时结合相关工程实践,探讨了精确延 时在控制爆破振动中的应用。 １ 理论分析 炸药在岩石中爆炸之后,形成压碎区、塑性区和 弹性区。 在远离炸药周围岩体中,爆破波以弹性波 的形式向外传播。 假定岩石为弹性体,弹性介质在 外力的作用下处于应变状态,积累了一定的弹性势 能。 弹性波传播的过程其实也是能量传递的过程, 一般情况下,弹性体在各个方向的力作用下处于应 变状态,其总的弹性势能 Ｅｐ可以表示为 Ｅｐ＝ １ ２ σｘｘεｘｘ＋ σｙｙεｙｙ＋ σｚｚεｚｚ＋ τｙｚεｙｚ＋ τｚｘεｚｘ＋ τｘｙεｘｙ。１ 式中σｘｘ、σｙｙ、σｚｚ和 τｙｚ、τｚｘ、τｘｙ分别表示应力分量和 剪切力分量；εｘｘ、εｙｙ、εｚｚ、εｙｚ、εｚｘ、εｘｙ表示应变分量。 弹性介质处于运动状态时,应力分量和应变分 量随时间的改变而改变,因而弹性势能也是时间的 函数。 在运动的某一瞬时,介质的机械能由弹性势 能和动能组成,介质的动能密度为单位体积弹性介 ９２０１５ 年 １２ 月 基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究 李顺波,等 * 收稿日期２０１５-０４-１０ 作者简介李顺波１９８５ ,男,博士,博士后研究人员,主要从事岩石爆破理论研究。 Ｅ-ｍａｉｌｌｓｈｕｎｂｏ＠１２６. ｃｏｍ 质所具有的动能 ＥＫ,ρ 为密度,ｕ 为位移函数,ｔ 为时 间,则有 ＥＫ＝ １ ２ ρ əｕ əｔ ２ 。２ 总的弹性介质机械能密度 Ｅ 为 Ｅ ＝ ＥＰ＋ ＥＫ。３ 设矢量 Ｉ 为单位时间内通过与传播方向垂直的 单位面积的机械能,将其定义为机械能的能流密度。 假定弹性体内的任意体积 Ω,Ｓ 为其表面积,矢 量场 Ｉ 的通量∯ Ｓ ＩｄＳ 是单位时间内经表面积 Ｓ 散失 的能量,此处 ｄＳ 为面积元矢量。 已知弹性介质机械能密度 Ｅ,则在单位体积 Ω 介质中包含的总机械能 ＥΩ为 ＥΩ＝∭ Ω ＥｄΩ 。４ 根据能量守恒原理,在单位时间内总机械能的 减少量 － əＥΩ əｔ 应等于通过其表面积的机械能流失 量,即矢量 Ｉ 的通量 ∯ Ｓ ＩｄＳ ＝ －∭ Ω əＥ əｔ ｄΩ 。５ 根据高斯公式,将面积积分改写为体积积分 ∭ Ω ｄｉｖＩｄΩ ＝ －∭ Ω əＥ əｔ ｄΩ ；６ 因为体积具有任意性,式６可以表示为 ｄｉｖＩ ＋ əＥ əｔ ＝０。７ 对式３计算时间偏导数得 əＥ əｔ ＝ σｘｘəεｘｘ əｔ ＋ σｙｙəεｙｙ əｔ ＋ σｚｚəεｚｚ əｔ ＋ τｙｚəεｙｚ əｔ ＋ τｚｘəεｚｘ əｔ ＋ τｘｙəεｘｙ əｔ ＋ ρ əｕ əｔ ə ２ｕ əｔ２ 。８ 向量函数 ｕ ＝ ｕｉ ＋ ｖｊ ＋ ωｋ,其中ｕ、ｖ、ω 为在 ｘ、 ｙ、ｚ 轴上的投影位移函数；ｉ、ｊ、ｋ 为 ｘ、ｙ、ｚ 方向的向 量。 所以 əｕ əｔ ＝ əｕ əｔ ｉ ＋ əｖ əｔ ｊ ＋ əｗ əｔ ｋ。９ 根据弹性体运动平衡微分方程,当体力为零时, 可以写成 ρ ə２ｕ əｔ２ ＝ əσｘｘ əｘ ＋ əτｙｘ əｙ ＋ əτｚｘ əｚ ｉ ＋ əσｙｙ əｙ ＋ əτｘｙ əｘ ＋ əτｚｙ əｚ ｊ ＋ əσｚｚ əｚ ＋ əτｙｚ əｙ ＋ əτｘｚ əｘ ｋ。１０ 将式９和式１０进行点乘运算,可以得到 ρ əｕ əｔ ə ２ｕ əｔ２ ＝ əσｘｘ əｘ ＋ əτｙｘ əｙ ＋ əτｚｘ əｚ əｕ əｔ ＋ əσｙｙ əｙ ＋ əτｘｙ əｘ ＋ əτｚｙ əｚ əｖ əｔ ＋ əσｚｚ əｚ ＋ əτｙｚ əｙ ＋ əτｘｚ əｘ əｗ əｔ 。 １１ 将式１１带入式８最后可以化简为 əＥ əｔ ＝ ə əｘ σｘｘəｕ əｔ ＋ τｘｙəｖ əｔ ＋ τｘｚəｗ əｔ ＋ ə əｙ τｙｘəｕ əｔ ＋ σｙｙəｖ əｔ ＋ τｙｚəｗ əｔ ＋ ə əｚ τｚｘəｕ əｔ ＋ τｚｙəｖ əｔ ＋ σｚｚəｗ əｔ 。 １２ 由式１２,əＥ əｔ 表示某一矢量 Ｊ 的散度,即 əＥ əｔ ＝ ｄｉｖＪ ；１３ Ｊ ＝σｘｘəｕ əｔ ＋ τｘｙəｖ əｔ ＋ τｘｚəｗ əｔ ｉ ＋ τｙｘəｕ əｔ ＋ σｙｙəｖ əｔ ＋ τｙｚəｗ əｔ ｊ ＋ τｚｘəｕ əｔ ＋ τｚｙəｖ əｔ ＋ σｚｚəｗ əｔ ｋ。 １４ 根据式５可知,能流密度 Ｉ 与矢量 － Ｊ 只差一 个常数,根据规范不变性条件,可以取 Ｉ ＝ － Ｊ。 所 以能流密度可以用应力张量和位移分量的时间导数 来表示 Ｉｘ＝ －σｘｘəｕ əｔ ＋ τｘｙəｖ əｔ ＋ τｘｚəｗ əｔ ； Ｉｙ＝ －τｙｘəｕ əｔ ＋ σｙｙəｖ əｔ ＋ τｙｚəｗ əｔ ； Ｉｚ＝ －τｚｘəｕ əｔ ＋ τｚｙəｖ əｔ ＋ σｚｚəｗ əｔ 。 １５ 由于爆炸产生的弹性波在岩石中传播复杂,为 了问题分析的简化性,现将其简化为一维平面谐波。 因此,考察一维平面谐波纵波在传播过程中的能流 密度。 假定弹性介质质点按简谐规律沿 ｘ 方向振 动,振动过程只沿 ｒ 方向传播,Ａ 为振幅,ｃｐ为纵波 波速,ω 为振动圆频率,则其位移 ｕ 函数可以表示 为 ｕ ＝ Ａｓｉｎω ｔ － ｘ ｃｐ 。 １６ 在该问题中,显然能流密度与波传播方向一致, 由于是一维问题,因此只有一个方向分量,取 ｘ 方向 分量 Ｉｘ,其大小为 Ｉｘ＝ － σｘｘəｕ əｔ 。１７ 将式１６带入式１７可以化简为 Ｉ ＝ Ａ２ω２ρｃｐｃｏｓ２ω ｔ － ｘ ｃｐ ＝ Ａ２ω２ρｃｐ １ ＋ ｃｏｓ２ω ｔ － ｘ ｃｐ ２ 「 」 。 １８ ０１ 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ６ 期 若观测点距离两个炮孔的距离分别为 ｒ１和 ｒ２, Ｉｒ１、Ｉｒ２为其能流密度,同等药量产生的能量密度之和 可以表示为 Ｉ ＝ Ｉｒ１＋ Ｉｒ２＝ Ａ２ω２ρｃｐ＋ １ ２ Ａ２ω２ρｃｐｃｏｓ２ω ｔ１－ ｒ１ ｃｐ ＋ ｃｏｓ２ω ｔ２－ ｒ２ ｃｐ []。 １９ 对式１９中括号内利用和差化积公式进行运 算可以得到 Ｉ ＝ Ｉｒ１＋ Ｉｒ２＝ Ａ２ω２ρｃｐ＋ Ａ２ω２ρｃｐ ｃｏｓω ｔ１＋ ｔ２－ ｒ１＋ ｒ２ ｃｐ ＋ ｃｏｓω ｔ２－ ｔ１＋ ｒ２－ ｒ１ ｃｐ []。 ２０ 令两孔时间间隔 Δｔ ＝ ｔ２－ ｔ１,测点距离两孔之 间的差值 Δｒ ＝ ｒ２－ ｒ１。 由式２０可知,能流密度取 最小值时,可得到 Δｔ 值为最小时间间隔,其中振动 圆频率 ω ＝２ ２ｃｐ/３ｒ０,π 为圆周率,ｒ０为空腔半径 Δｔ ＝ｎ ＋ １ ２ ３πｒ０ ２ ２ｃｐ － Δｒ ｃｐ ；ｎ ＝０,１,２,。 ２１ 根据文献[１０]中单孔爆破振动波形图 １可 知,在单孔爆破最初时刻,速度峰值最大,但随着时 间增加,速度波形的波长逐渐增大,其周期也随着增 大,呈现周期变化规律。 单个周期之间的时间间隔 很短,理论上相差半个周期可以实现波峰和波谷相 遇,但是这个时间微差间隔较小,目前雷管精度并不 能满足其延时设定。 图 １ 单孔爆破时振动波形[１０] Ｆｉｇ. １ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｉｎ ｓｉｎｇｌｅ ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ 由于受到地质条件的影响,很难实现半个周期 的叠加,因此,可以使后面波的前部波形和前面波的 尾部波形相叠加,同时要考虑到自由面的形成所需 要的时间间隔,若都以首个周期时间为基准,取第一 个峰值和第二个峰值之间的时间为 １/２ 周期,其值 约为 １２ ｍｓ,此时取 ｎ ＝１１,处于波形的中部靠后位 置处,因此式２１可以表示为 Δｔ ＝ ６９ ２πｒ０ ８ｃｐ － Δｒ ｃｐ 。２２ ２ 工程监测 本工程为某家属楼工程基础开挖的一部分,位 于河北省张家口市赤城县西侧汤泉河北岸,属于燕 山山脉的丘陵地带主要由片麻岩组成。 根据地 质资料,爆破区内岩层分布为２ ｍ 以上为强风化岩 石；２ ５ ｍ 为中等风化岩石；５ ｍ 以下为弱风化岩 石。 由于场地面积有限,需要向北侧和东西两侧山 体开挖扩展。 北侧表层风化岩石先由机械开挖,深 部基础采用爆破施工,平均向下爆破开挖深度 ７ ８ ｍ；东侧山坡岩体完整,全部采用爆破方法,开挖深 度平均为 １８ ｍ。 预裂孔孔距 ０. ８ ｍ。 主爆区孔距 ３. ５ ｍ,排距 ２. ５ ｍ,炮孔直径９０ ｍｍ。 孔深小于１０ ｍ 时,采用连 续装药；大于等于 １０ ｍ 时,采用孔内间隔装药,分 ２ ３ 段延期起爆。 连续装药时,孔间延期 ５ ｍｓ。 间 隔装药,分 ２ 段起爆时,孔内层间延期 ５ ｍｓ,孔间延 时 １０ ｍｓ；分 ３ 段起爆时毗邻预裂孔的主爆孔,孔 内层间延时 ４ ｍｓ,孔间延时 １２ ｍｓ。 排间延时 ３０ ６０ ｍｓ。 预裂孔每 ３ 个一组,相临组间延时 ３ ｍｓ,且 提前主爆孔起爆≥１００ ｍｓ；爆破的总药量约３ ６００ ｋｇ。 爆破参数见表 １。 表 １ 爆破参数表 Ｔａｂ. １ Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 孔深 ｈ/ ｍ 孔距 ａ/ ｍ 排距 ｂ/ ｍ 单孔药量 Ｑ/ ｋｇ 堵塞长 度/ ｍ 备注 ５２. ５２. ０７ ６２. ５２. ０１０３. ５ ８２. ５２. ０１５４. ０ １０２. ５２. ０１８２. ０ ３. ５间隔装药 １２２. ８２. ２２５２. ０ ３. ５间隔装药 １６３. ０２. ５４０２. ０ ４. ０间隔装药 １８３. ０２. ５４８２. ０ ４. ０ ３ 药包间 隔装药 具体延期时间设定见图 ２。 图 ３ 给出了爆破振动监测点的位置① ⑦,Ｄ 代表爆破区域。 图 ４ 中给出了爆破测点⑦的速度时间曲线,由 于距离爆源较远,其波形受到延时间隔的影响可以 清晰地分为 ３ 个部分,第三部分的波形峰值较大,最 大值为６. ６２ ｃｍ/ ｓ。 从其频谱曲线图５可以看出, 其幅值较小,同时主频较大,也可以分为 ３ 个区域。 为了进一步分析其速度变化特征,对其速度-时 １１２０１５ 年 １２ 月 基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究 李顺波,等 图 ２ 毫秒延时间隔单位ｍｓ Ｆｉｇ. ２ Ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｖａｌｕｎｉｔｍｓ 图 ３ 测点布置图 Ｆｉｇ. ３ Ｌａｙｏｕｔ ｐｌａｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ 图 ４ 测点⑦速度-时间曲线 Ｆｉｇ. ４ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ-ｔｉｍｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ⑦ 间曲线进行 ＥＭＤ 分解和 ＨＨＴ 变换。 图 ６ 中可以看 出信号从高频到低频的分解结果。 图 ７ 给出了 ＩＭＦ 分量的瞬时能量谱,并对瞬时 能量谱进行了划分,其每个区域时间可以和图 ２ 中 的毫秒延时间隔相对应。 其中 ０. ２８ ０. ３８ ｓ 对应图 ２ 中 ０ １００ ｍｓ 范围内的炮孔产生的瞬时能量,即 预裂孔产生的瞬时能量,同时产生的瞬时能量最大, 预裂孔采用延时间隔为３ ｍｓ,可以看出延时间隔为 ３ ｍｓ使得其产生了相互叠加增强的作用；０. ３８ 图 ５ 测点⑦频谱曲线 Ｆｉｇ. ５ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ⑦ 图 ６ 测点⑦ ＥＭＤ 分解结果 Ｆｉｇ. ６ ＥＭＤ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ⑦ ２１ 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ６ 期 图 ７ 测点⑦ ＩＭＦ１ 分量瞬时能量谱 Ｆｉｇ. ７ ＩＭＦ１ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｎｅｒｇｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ⑦ ０. ４６ ｓ 对应图 ２ 中 １００ １８０ ｍｓ 区域范围炮孔产生 瞬时能量,其孔间延时间隔为 ５ ｍｓ,排间延时间隔 为 ３０ ｍｓ,由于在第一排炮孔未全部起爆,第二排炮 孔已开始起爆,所以很难分辨出两排之间炮孔区域； ０. ４６ ０. ６６ ｓ 对应 １９０ ３６５ ｍｓ 区域范围内炮孔产 生的瞬时能量,其大部分炮孔采用分段装药,炮孔内 部延时间隔 ５ ｍｓ,孔间延时 １０ ｍｓ,排间延时间隔为 ３０ ｍｓ；０. ６６ ０. ７８ ｓ 和 ３７０ ４８５ ｍｓ 范围区域炮孔 产生的瞬时能量相对应,其采取孔内分两段装药,炮 孔内部延时间隔为 ５ ｍｓ,孔间延时间隔为 １０ ｍｓ,排 间延时间隔为 ３０ ｍｓ；０. ７８ ０. ９２ ｓ 可以和４６０ ６０５ ｍｓ 相对应,其采用炮孔内部分两段装药最后分两 段的两排孔,炮孔内部延时间隔为 ５ ｍｓ,孔间延时 间隔为 １０ ｍｓ,排间延时间隔为 ５０ ｍｓ；０. ９２ １. ０６ ｓ 对应 ５５０ ６９０ ｍｓ 范围内炮孔所产生的瞬时能量, 其炮孔内部分３ 段装药,炮孔内部延时间隔为４ ｍｓ, 孔间延时间隔为１２ ｍｓ。 根据表１ 计算可知,分３ 段 装药区域的装药量为 ７６８ ｋｇ,分两段装药的最后两 排孔,其装药量为 ７６０ ｋｇ。 可以看出,孔间毫秒延时 间隔为 １２ ｍｓ 时的装药量要大于孔间毫秒延时间隔 为 １０ ｍｓ 时的装药量,因此,其产生瞬时能量大小的 差别和毫秒延时间隔具有一定的关系。 由图 ８ 可知,３０ ３５ Ｈｚ 所携带能量最大,其占 总能量的 ４０. ５％,２５ ４０ Ｈｚ 频带范围能量占总能 量达到 ７３. ９％,其频带能量向高频方向发展。 图 ８ 中的频带能量接近于正态分布,其能量较为合理。 ３ 结论 １通过弹性波理论分析,合理设置毫秒延时间 隔有利于降低爆破振动,并给出了设置合理毫秒延 时间隔的公式。 ２设定孔内毫秒延时间隔和孔间毫秒延时间 隔,实现爆破振动携带能量整体向高频方向发展。 ３孔内延时间隔４ ｍｓ 和孔间延时间隔为１２ ｍｓ 图 ８ 测点⑦频带所占能量百分比 Ｆｉｇ. ８ Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ⑦ 时,爆破振动产生的瞬时能量幅值较低,利于爆破振 动控制。 短毫秒延时间隔能够改善爆破振动能量分 布形态,趋于正态分布。 参 考 文 献 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Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｅ ｍｉｌｌｉ- ｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙｓ ｏｎ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｏｆ ａｇｅｓ ｑｕａｒｒｙ [Ｃ] / / Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １２ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ, Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ. Ａｔｌａｎｔａ, Ｇｅｏｒｇｉａ, １９８６. [１０] 杨年华,张乐. 爆破振动波叠加数值预测方法[Ｊ]. 爆炸与冲击,２０１２,３２１８４-９０. ＹＡＮＧ Ｎ Ｈ, ＺＨＡＮＧ Ｌ. Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ[Ｊ]. Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ａｎｄ Ｓｈｏｃｋ Ｗａｖｅｓ, ２０１２,３２１８４-９０. Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｃｉｓｅ Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ ＬＩ Ｓｈｕｎｂｏ①, ＹＡＮＧ Ｊｕｎ②, ＬＩ Ｃｈａｎｇｊｕｎ③ ①Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃ ＆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８３ ②Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８１ ③ＲＧＳＣ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ. , Ｌｔｄ. Ｂｅｉｊｉｎｇ, １００１４４ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒｅｃｉｓｅ ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ ｂｌａｓｔ,ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｗａｖｅ ｂａｓｅｄ ｔｈｅｏｒｙ ｇｉｖｅｓ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ, ｗｈｉｃｈ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｎｓｉｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｓｉｇｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ ｌｅｓｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｈｏｌｅｓ ｉｓ ４ ｍｓ ａｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｈｏｌｅｓ ｉｓ １２ ｍｓ, ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ. Ｕｎｄｅｒ ｓｈｏｒｔ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ, ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃａｎ ｂｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ, ａｎｄ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｔｅｎｄｓ ｔｏ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｈｅ ｈｉｇｈ-ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｇｉｏｎｓ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ； ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ； ｐｒｅｃｉｓｅ ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ 􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒 上接第 ８ 页 [１０] ＳＵ Ｊ Ｚ, ＫＩＭ Ａ Ｋ, ＫＡＮＡＢＵＳ-ＫＡＭＩＮＳＫＡ Ｍ. ＦＴＩＲ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｆｉｒｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｈａｌｏｎ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ[Ｊ]. Ｆｉｒｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｊｏｕｒｎａｌ, １９９８, ３１１ １-１７. [１１] ＲＯＢＩＮ Ｍ Ｌ. Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｌａｓｓ ａ ｆｉｒｅｓ ｗｉｔｈ ＨＦＣ- ２２７ｅａ[Ｊ]. Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓａｆｅｔｙ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ, １９９８, １７ ３ ２０９-２１２. [１２] ＷＩＬＬＩＡＭＳ Ｂ Ａ, Ｌ’ＥＳＰＲＡＮＣＥ Ｄ Ｍ, ＦＬＥＭＩＮＧ Ｊ Ｗ. Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｉｎ ｌｏｗ-ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｅｔｈａｎｅ/ ｏｘｙｇｅｎ ｆｌａｍｅｓ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ｂｙ ２-Ｈ ｈｅｐｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｗｉｔｈ ｋｉｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ [Ｊ]. Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｌａｍｅ, ２０００, １２０１ １６０-１７２. Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ Ｆｉｒｅ Ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈａｎｔ ａｔ Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ＣＵＩ Ｆｅｎｇｘｉａ①, ＱＩＮ Ｋｕａｎｇ②, ＳＨＩ Ｌｅｉ②, ＺＨＡＮＧ Ｐｉｎ②, ＰＡＮ Ｒｅｎｍｉｎｇ② ①Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｉｒｅｆｉｇｈｔｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１００００ ②Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１００９４ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ａ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｔｕｂｕｌａｒ ｒｅａｃｔｏｒ ｕｎｄｅｒ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ５００ ℃ ａｎｄ ７５０ ℃ ｗｉｔｈ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ２ ｓ ａｎｄ ５ ｓ. Ｔｈｅ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｏｎ-ｌｉｎｅ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ＧＣ, ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ-ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ＧＣ-ＭＳ ａｎｄ ＫＭ９００ ｈａｎｄ-ｈｅｌｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎａｌｙｚｅｒ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ ｉｎｉｔｉａｔｅｓ ａｔ ａｂｏｕｔ ５５０ ℃ ａｎｄ ｂｅｃｏｍｅｓ ｉｎｔｅｎｓｅ ａｔ ６５０ ℃. Ａｓ ｂｏｔｈ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ, ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ ｉｓ ｔｒｉｇ- ｇｅｒｅｄ, ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ ｐｌｕｍｍｅｔ, ｔｈｅ ｙｉｅｌｄｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｐｅｒｆｌｕｂｕｔａｎｅ, ｈｅｘａｆｌｕ- ｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｎｄ １,１,１,２,２,３,４,４,４-ｎｏｎａｆｌｕｏｒｏ-３-ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ ｂｕｔａｎｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ａｆｔｅｒ ｉｔｓ ｐｅａｋ. Ｂｅｓｉｄｅｓ, ｈｉｇｈｌｙ ｔｏｘｉｃ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｒｏｄｕｃｔｓ,ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｉｓｏｂｕｔｅｎｅ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ, ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈａｎｔ； Ｃ６Ｆ-ｋｅｔｏｎｅ； ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ； ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ； ｇａｓｅｏｕｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ４１ 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ６ 期