(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210824957.2 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 青岛理工大 学 地址 266011 山东省青岛市 市北区抚顺路 11号 申请人 青岛市西海岸轨道交通有限公司 (72)发明人 管晓明　许华威　刘泉维　武科　 王洪波　张鹏　王旭春　刘延春　 赵军　王青松　张素磊　杜明庆　 朱珍　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 专利代理师 刘林 (51)Int.Cl. F42D 1/00(2006.01)E21D 9/00(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种隧道爆破 扩挖施工方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种隧道爆破扩挖施工方法 及系统， 涉及爆破工程技术领域， 包括获取建立 数值模型所需的爆破参数， 根据爆 破参数建立数 值模型， 所述数值模型用于模拟计算爆破处传递 至目标处的振速； 利用数值模型计算的爆破处传 递至目标处的振速对第一函数进行回归分析， 得 到拟合后的第一函数； 根据拟合后的第一函数和 振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量， 本 发明通过提供了一种隧道爆 破扩挖施工方法， 在 现有技术的基础上考虑隧道爆破扩挖时临空面 大小对爆 破产生的振速的传播影 响， 得到第一函 数， 通过第一函数为存在临空面的隧道现场 爆破 参数设计提供依据更为精准。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 115325893 A 2022.11.11 CN 115325893 A 1.一种隧道爆破 扩挖施工方法， 其特 征在于， 包括： 获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、 隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺 寸参数、 每一排炮孔的参数信息、 爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、 爆破扩挖后新形 成的临空面的埋深尺寸参数、 最终隧道临空面的尺寸参数和最终隧道临空面埋深尺寸参 数， 记为第一信息； 根据所述第 一信息建立数值模型， 所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的 振速； 利用所述数值模型计算的爆破处传递至目标处 的振速对第 一函数进行回归分析， 得到 拟合后的第一 函数； 根据拟合后的第一 函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量。 2.根据权利要求1所述的隧道爆破扩挖施工方法， 其特征在于， 所述根据 所述第一信息 建立数值模型后， 还 包括： 获取至少三个 影响爆破 振动传播的物理量 参数； 根据量纲分析法和每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量纲计算得到第一函 数。 3.根据权利要求2所述的隧道爆破扩挖施工方法， 其特征在于， 所述根据量纲分析法和 每个所述影响爆破 振动传播的物理量 参数的量纲计算得到第一 函数， 包括： 根据量纲分析法对每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量纲进行计算得到隧 道爆破扩挖后新形成的临空面断面面积的导出量纲、 最终隧道临空面断面面积的导出量 纲、 振动波速的导出量纲和目标处振速的导出量纲； 根据所述量纲分析法对所述隧道爆破扩挖后新形成的临空面断面面积的导出量纲和 所述最终隧道临 空面断面 面积的导出量纲进行计算， 得到第一无量纲； 根据所述量纲分析法对所述振动波速的导出量纲和所述目标处振速的导出量纲进行 计算， 得到第二无量纲； 根据所述 量纲分析法对所述第一无量纲和所述第二无量纲进行计算得到第一 函数。 4.根据权利要求1所述的隧道爆破扩挖施工方法， 其特征在于， 所述根据拟合后的第 一 函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量， 包括： 获取第二信息， 所述第 二信息包括隧道爆破扩挖后 新形成的临空面的断面面积与最终 隧道临空面的断面 面积之比、 炮孔与目标处之间的距离； 根据所述拟合后的第 一函数、 所述第 二信息和所述振速 阈值计算得到每排炮孔中单孔 临界炸药用量。 5.一种隧道爆破 扩挖施工系统， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、 隧道爆破扩挖前的 既有临空面的埋深尺寸参数、 每一排炮孔的参数信息、 爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸 参数、 爆破扩挖后新形成的临空面的埋深尺寸参数、 最终隧道临空面的尺寸参数和 最终隧 道临空面埋深尺寸 参数， 记为第一信息； 建立模块， 用于根据所述第一信息建立数值模型， 所述数值模型用于模拟计算爆破处 传递至目标处的振速； 处理模块， 用于利用所述数值模型计算的爆破处传递至目标处的振速对第 一函数进行权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115325893 A 2回归分析， 得到拟合后的第一 函数； 第一计算模块， 用于根据拟合后的第 一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药 用量。 6.根据权利要求5所述的隧道爆破 扩挖施工系统， 其特 征在于， 所述系统， 还 包括： 第二获取模块， 用于获取至少三个 影响爆破 振动传播的物理量 参数； 第二计算模块， 用于根据量纲分析法和每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量 纲计算得到第一 函数。 7.根据权利要求6所述的隧道爆破扩挖施工系统， 其特征在于， 所述第二计算模块， 包 括： 第一计算单元， 用于根据量纲分析法对每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量 纲进行计算得到隧道爆破扩挖后新形成的临空面断面面积的导出量纲、 最终隧道临空面断 面面积的导出量纲、 振动波速的导出量纲和目标处振速的导出量纲； 第二计算单元， 用于根据所述量纲分析法对所述隧道爆破扩挖后 新形成的临空面断面 面积的导出量纲和所述 最终隧道临 空面断面 面积的导出量纲进行计算， 得到第一无量纲； 第三计算单元， 用于根据所述量纲分析法对所述振动波速的导出量纲和所述目标处振 速的导出量纲进行计算， 得到第二无量纲； 第四计算单元， 用于根据所述量纲分析法对所述第 一无量纲和所述第 二无量纲进行计 算得到第一 函数。 8.根据权利要求5所述的隧道爆破扩挖施工系统， 其特征在于， 所述第一计算模块， 包 括： 获取单元， 用于获取第二信息， 所述第二信息包括隧道爆破扩挖后新形成的临空面的 断面面积与最终隧道临 空面的断面 面积之比、 炮孔与目标处之间的距离； 第五计算单元， 用于根据所述拟合后的第一函数、 所述第二信息和所述振速阈值计算 得到每排炮孔中单孔临界炸药用量。 9.一种隧道爆破 扩挖施工设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储计算机程序； 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述隧道爆破扩挖施 工的方法的步骤。 10.一种可读存储介质， 其特征在于： 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计 算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述隧道爆破扩挖施工的方法的步 骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115325893 A 3