研发超深竖井围岩的爆破相似模拟材料并开展物理模型试验，是研究爆破作用下超深竖井围岩的动力响应规律的基础。论文以三山岛金矿西岭副井下二长花岗岩为模拟对象配制花岗岩相似材料，选取铁矿粉、重晶石粉为细骨料，石英砂为粗骨料，松香酒精溶液为黏结材料，石膏为调节材料，采用正交设计法配比模拟材料，测定了不同配比相似材料的力学参数，并进行了各影响因素的敏感性分析和模拟材料的试爆试验。结果表明：基于试件密度、单轴抗压强度和弹性模量，选定的配比方案能够满足室内爆破模型试验的要求；细骨料占总骨料比对模拟材料的密度有较显著影响；粘结剂浓度对模拟材料的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和粘聚力均有较显著影响；石膏占比对模拟材料的内摩擦角有较显著影响；高围压作用下模型试块内的应变峰值数值整体较大，并且随着距离的增加，应变峰值的衰减速度逐渐降低。

为了安全高效地进军深部煤炭资源开采，开展深地“三高一扰动”环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究，采用自主改进的ϕ 50 mm高温同步分离式霍普金森压杆（SHPB）试验系统，对25~200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究，并改进ZWT粘弹性本构模型建立考虑温度效应的煤岩动态本构方程，基于有限差分-离散元数值模拟研究高温效应对煤岩裂纹发育规律及其动态强度的影响。研究表明：高温冲击作用下煤岩的动态应力应变曲线可划分为四个阶段：压密阶段、弹性阶段、裂纹增长阶段和软化失效阶段；随着温度的增加，煤岩的动态抗压强度和动态弹性模量劣化明显，失效应变呈现增加趋势，吸收能则呈现W型波动趋势；破碎粒径减小，分形维数则呈现明显的线性增加，抗压强度越低，破碎程度越高，破碎模式更为复杂；基于ZWT改进后的动态本构模型良好地表达高温冲击后的应力应变关系，但对压密阶段的表达不甚理想；模拟和试验结果显示煤岩在150℃高温后水成分和吸附气体活跃析出，煤基质受热膨胀破裂，出现明显细观裂纹，并逐渐发育为贯通裂纹，其中以剪切裂纹为主。煤岩在100℃下动态压缩的裂纹发育从受撞击面发育贯通，高温劣化煤岩强度。研究结论为“三高一扰动”深部复杂地况下煤炭资源安全高效开采提供基础理论支持。

为了探索不同装药结构下混凝土中爆破应力波的衰减规律，基于相似理论，开展了混凝土中不同装药结构的模型试验，采用16通道动态应变仪，采集了混凝土中炮孔轴向和径向不同位置处的应变值，并通过计算得到了各处的峰值应力，进而获得了不同装药结构下混凝土中炮孔轴向、径向爆炸应力波的衰减规律。结果表明：随爆心距的增加，爆破应力波呈现幂指数衰减；耦合装药结构炮孔壁受到的初压及最高压最大，爆轰波作用于介质时间较短，不耦合装药结构降低了孔壁初压，延长了爆轰压力作用时间；耦合装药结构在破碎区消耗大量能量，能量传递不均匀，不耦合装药结构爆破应力波衰减的较慢，能量传递均匀。

为探究不同倾角裂隙对岩石断裂特性的影响，本研究基于3D打印技术制备直切槽半圆盘弯曲（NSCB）试件，开展含裂隙岩体Ⅰ型静态断裂特性的试验研究。为探究不同的预制裂隙角度对于岩石断裂特性的影响，本研究基于3D打印技术制备含裂隙倾角的直切槽半圆盘弯曲试件（NSCB），打印好的试件经过固化，烘烤处理后，将其放置在干冰中，待其表面温度达到-30℃时进行准静态三点弯曲试验，该试验揭示了预制裂隙倾角对于断裂韧度、起裂角、断裂能的影响规律。结果表明：含裂隙NSCB试件平均断裂韧度均小于标准NSCB试件，且试件断裂韧度与裂隙倾角成正相关；对于含裂隙的NSCB试件，在β介于0°~90°之间时，起裂角随着裂隙倾角的增大而增大，裂纹拓展路径则表现出明显的“偏折”现象；从断裂破坏的能量角度分析，断裂能随着裂隙倾角的增大而增大。

数值模拟计算是岩石动力学特性研究的重要手段，模型及参数的合理确定是保证模拟试验结果准确的关键。在RHT模型的34个参数中，19个参数可以通过试验、理论计算等手段获得，但还剩15个参数较难获得。为研究适用于硬石膏的模型参数，由试验分析、理论计算获得硬石膏的19个基本参数，采用LS-DYNA对15个较难获得参数开展单一因素变化下的SHPB模拟试验，对比应力-应变曲线对以上参数的敏感性程度并优化参数取值水平，进而通过正交试验对敏感程度较高的参数进行确定，最后将获得参数的模拟结果与室内试验结果对比分析。研究结果表明：RHT参数B、、n、D₁、n_f、P_comp和N对应力-应变曲线基本无影响，而参数A、、、Q₀、、ξ、和A_f对应力-应变曲线影响较大，进一步利用正交试验对应力-应变曲线影响较大的参数进行确定，获取了较为贴合硬石膏SHPB冲击试验曲线的RHT模型参数；在不同加载应变率下，硬石膏模拟试验的动态应力-应变曲线和破坏形态与室内试验表现出的规律一致，验证了模型参数适用于硬石膏矿。

为研究双孔切缝爆破控制断裂损伤效果，开展现场双孔切缝爆破试验，结合ANSYS/LS-DYNA软件构建试验双孔切缝爆破模型，对比分析其裂纹扩展与孔壁气体单元压力变化。现场结果表明：爆后两炮孔间在切缝方向形成贯穿相交断裂面，半眼残痕更加明显；改变切缝角度至157°，裂纹仍会向切缝方向发展，切缝导向作用不受角度改变而影响；增设孔间空孔时断裂效果优于无空孔切缝爆破，说明空孔的存在能有效改善切缝爆破的定向断裂效果。模型结果显示：裂纹扩展与损伤与现场结果基本拟合，对比分析双孔切缝爆破与普通光面爆破模型，应力波的叠加作用使得孔间裂纹发育发生偏转，在两炮孔间形成裂纹空白带；分析孔壁0°~90°周围气体单元压力峰值，切缝方向达到压力峰值的时间早于非切缝方向，切缝爆破在0°~15°区间内，压力峰值下降幅度较大，随后曲线逐渐趋于平缓，角度越大，峰值变化也越来越小；切缝管在爆炸过程中有效地控制爆炸能量的分布，在切缝处形成应力集中，最大应力峰值约为垂直方向4倍以上。

为解决浅埋偏压隧道爆破失稳问题，考虑爆破损伤与水弱化效应，利用尖点突变模型建立了爆破作用下浅埋偏压隧道围岩突变失稳判据，并探讨了水弱化效应、爆破损伤效应和偏压程度对围岩失稳的影响。以国家高速G5615（天保-麻栗坡段）大岩矸隧道为例，计算了不同工况下围岩突变判据k值，判定了浅埋偏压隧道围岩稳定性状态。结果表明：爆破作用下浅埋偏压隧道发生突变失稳的必要条件是突变判据k<1，表示隧道可能处于突变失稳状态；偏压程度是影响隧道围岩失稳的关键内在因素，偏压程度越大越容易发生突变失稳；实际工程评价结果与现场情况一致，验证了该判据的实用性与有效性。

以甘肃某金矿急倾斜薄矿脉为工程背景，针对急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用大，矿石贫损大的问题，采用现场调查、PMMA（有机玻璃）爆破模型试验与数值模拟相结合的方法，深入探究了薄矿脉爆破围岩夹制作用机理，提出并建立了围岩夹制作用的定量表征方法。开展PMMA爆破模型试验，分析了薄矿脉不同采幅条件下的爆生裂纹分布规律，结果表明：薄矿脉采幅减小，降低了炮孔周围爆破粉碎区以及破裂区的半径，抑制了爆破裂纹的发育。开展了不同薄矿脉采幅条件下的爆破数值模拟，结果表明：薄矿脉采幅减小，爆破自由面处反射叠加的爆破能量减小，爆破破岩的体积也相应减小，更多的爆破能量以动能的形式散逸不能有效破岩。基于爆破能量分析结果，提出了薄矿脉爆破夹制系数的定量表征方法，即采用半无限工况和窄幅工况下爆破自由面中心点处的总能量峰值之比来定义夹制系数，并用该指标来表征夹制作用的大小，进而通过采幅宽度和岩体力学参数建立了爆破夹制系数预测模型，为急倾斜薄矿脉中深孔爆破参数的优化设计提供了理论依据和技术支持。

为探索鄂西页岩地层隧道围岩动态压缩力学特性，采用分离式霍普金森压杆装置（SHPB），同时借助高速摄像，开展0°、30°、45°、60°和90°共5种不同层理角度（冲击加载方向与试样层理面法线的夹角）页岩试样动态冲击压缩试验，并采用不同的冲击气压进行动态加载，使试样达到不同的应变率，以研究层理角度、冲击气压及应变率对页岩动态压缩力学特性和破坏模式的影响机制。研究结果表明：不同冲击气压及应变率下，页岩动态抗压强度随着层理角度的增加，均近似呈现出“U”型的变化规律，其中层理角度为0°和90°，页岩的抗压强度相对较高，而60°层理角度的页岩抗压强度最小，随着冲击气压和应变率增加，不同层理角度页岩动态抗压强度均增加；页岩试样宏观破坏模式主要分为拉伸破坏、剪切破坏和混合破坏，不同应变率下层理角度为0°和90°试样宏观破坏模式均以拉伸破坏为主，当层理角度为30°时，试样主要宏观破坏模式随着应变率的增大，表现为“剪切破坏-混合破坏-拉伸破坏”这一转变过程，当层理角度为45°和60°时，随着应变率的增大试样的主要宏观破坏模式由剪切破坏演变为混合破坏；不同冲击气压下随着层理角度增加，页岩试样吸能比先增大后减小，在层理角度为60°时吸能比最大，此时试样破坏程度也最大，随着冲击气压和应变率增加，不同层理角度页岩试样的破碎程度均增加，且吸能比逐渐趋于一致。研究结果可为鄂西页岩地层隧道爆破破岩机理的研究以及爆破参数的精细化设计提供理论依据。

为解决某灰岩建筑石料矿山爆破后小粒径矿石难以与土分离而导致矿石回收率低下的问题，首先基于现场实测数据和数值模拟结果，构建爆破块度与岩体动力损伤关联模型，确定不同岩块粒径对应的动力损伤阈值；其次选用不同空气间隔装药段数和孔网参数开展三维裂隙岩体台阶爆破数值模拟试验，以提高0.3~0.9 m矿石粒径产率为目的，兼顾控制大块率，获取最佳爆破参数；最后，在数值模拟结果的基础上，开展现场爆破试验，优化装药结构和孔网参数。结果表明：灰岩爆破块度尺寸与动力损伤值之间存在负指数函数关系，爆破块度尺寸0.3 m和0.9 m所对应的岩体动力损伤阈值分别为0.793和0.286；仅采用空气间隔装药结构可提高0.3~0.9 m粒径占比，但大块率增幅较大；采用空气间隔装药结构、适当缩小孔网参数可显著提升0.3~0.9 m粒径占比，同时大块率几乎不变；其中采用二段空气间隔装药结构、适当缩小孔网参数，爆破效果最优。矿山现场应用结果表明，0.3~0.9 m矿石粒径占比提高了20.09个百分点，大块率基本不变，炸药单耗降低10.29%。

开展复杂环境下危岩体控制爆破技术的研究，对提高公路施工效率、消除潜在安全隐患具有重要的理论意义和参考价值。依托古蔺至金沙高速公路建设项目为工程背景，为了消除施工过程中的危岩体隐患，进行危岩体控制爆破技术研究。采用三维激光扫描技术，架设6个扫描站点，构建了危岩体高精度三维DTM表面模型，结合高密度电法，布设4条物探测线，实现危岩体区域地质三维可视化。基于高精度三维模型，进行了裂岩管致裂试验，设计炮孔深度为危岩体高度的70%，裂岩管间采用串接方式，每孔裂岩管总装药量为720 g。结果表明：构建的高精度三维模型准确反映了危岩体形态特征，为爆破方案设计提供了可靠的资料，同时裂岩管的致裂效果良好，易于危岩体的后期治理排除，为同类项目提供了可行的参考方案。

为解决地下矿中深孔布孔设计过程中人工交互主观性大、布孔调整繁琐复杂、孔底距均匀性难以保证等问题，提出一种地下矿中深孔参数化布孔设计方法。总体思路为：结合爆破边界空间约束和爆破参数要求，运用参数化布孔设计思想构建地下矿中深孔参数化布孔设计数学模型，并采用运筹学方法解算数学模型得到最优布孔设计。研究成果在数字采矿软件平台中开发实现，并应用于某地下矿中深孔布孔设计。试验研究表明：人工交互布孔孔底距标准差分别为0.08 m、0.10 m、0.07 m、0.07 m，参数化自动布孔分别为0.02 m、0.03 m、0.02 m、0.02 m，且布孔时间从4 h缩短至5 min。提出的地下矿中深孔参数化布孔设计方法极大地减少了设计技术人员工作量，最大程度保障了炮孔间孔底距均匀性，避免人工设计的随意性和易错性。

节理的存在会影响爆炸应力波传播，其走向与周边孔连的夹角和相对位置的变化会对爆破效果产生不同的影响。基于应力波在不同角度节理岩体中的衰减规律，提出了节理岩体隧道爆破周边孔分区布设方法，对节理与周边孔连线夹角为30°、60°、90°以及平行时的周边孔参数进行了优化。结合LS-PREPOST数值仿真和现场爆破试验，从岩体损伤深度和爆破振动速度方面对分区布设方法进行了验证。结果表明：通过对周边孔的分区布设，岩体的损伤深度与爆破振动速度明显优于原始周边孔布设方案。结合铜梁至安岳高速公路巴岳山隧道研究段地质条件，将节理与周边孔连线夹角为30°、60°、90°以及平行时的周边孔间距分别设置为43 cm、50 cm、58 cm、60 cm。爆破后平均超挖值可控制在18 cm，每延米混凝土超耗均控制在100%以内。研究结果为大断面节理岩体隧道爆破超欠挖控制提供参考。

随着露天矿山精准台阶爆破技术的不断发展，传统露天台阶爆破施工中的布孔方法在布孔精度、施工效率等方面的弊端日益突出。为提高布孔精度和布孔施工效率，将炮孔布置理论与RTK线放样定位技术相结合，根据设计的底盘抵抗线、孔距和排距数值，利用RTK线放样施工方法，首先测定底盘抵抗线的大小、确定第一排孔的线坐标及布置方向，然后通过设置RTK手簿中里程、里程增量、偏距、偏距方向等参数进行每排孔的布孔施工，最终实现单人高精度高效率布孔施工同时记录炮孔位置、测定设计孔深。详细介绍了RTK线放样布孔法的施工方法，并将其应用到实际施工中，实施效果良好。该方法的应用为露天台阶爆破布孔施工精准化、规范化及高效化提供了新思路，在节省人力的同时，提高了施工效率和施工精度，为露天矿山爆破降低了成本。

隧道一次爆破炮孔分布上百个，依赖工程经验的传统人工绘制爆破方案费事费力。为了研究隧道爆破炮孔智能设计方法，基于公式推导，提出了炮孔平面分布和三维空间分布的数字化方法；再采用计算机编程技术，实现了炮孔参数的程序化，研发了炮孔智能设计系统。研究结果表明：应用隧道轮廓线、掏槽孔、周边孔和辅助孔的参数化表达方法，可以实现隧道炮孔的快速创建，符合隧道爆破需求。通过建立炮孔孔口与孔底坐标的关联关系，可以实现炮孔空间分布的精细表达，直观地指导现场钻孔作业。应用计算机编程方法，可以实现了炮孔布设的智能、精细设计。现场隧道爆后炮孔残痕完整，隧道开挖轮廓成形光滑，整体掘进效果好。研究成果提高了隧道炮孔设计的效率与智能化。

针对130 m多管式套筒烟囱的爆破拆除工程，使用LS-DYNA有限元软件，采用分离式共节点模型，通过单元失效的方式模拟爆破切口，对多管式套筒烟囱的倒塌过程进行数值模拟分析，并与实际爆破效果对比。结果表明：爆破切口成形时，有效应力主要集中于剩余支撑部分的边缘处，但由于外烟囱和内部筒体材料性质和长细比不同，切口闭合阶段的下坠速度会有所不同，通过模拟发现内外同时起爆会使得外部烟囱和钢内筒在切口闭合阶段发生碰撞，选择内外部件延期两秒的起爆方式会取得理想的倒塌效果。

为研究深埋隧道在钻爆法开挖时的岩体裂纹扩展规律，建立了2个由多个水泥砂浆试块组成的可模拟节理分布和施加不同应力的组合模型，分别命名为模型1和模型2，模型尺寸为180 cm×80 cm×25 cm（长×宽×高），其中，母体尺寸为60 cm×80 cm×25 cm，母体两侧分别为单条节理和多条节理块体，通过施加不同静应力，分析了9次累计爆破产生的动荷载对砂浆试块母体沿静加载方向裂纹扩展的影响。结果表明：当静应力从0.5 MPa增加到5 MPa时，两个模型上表面都产生了沿静应力加载方向的裂纹，其主裂纹扩展方向与静应力加载方向之间形成了夹角，且裂纹长度大于60 cm，在模型1底部形成了爆破漏斗轮廓，直径约30 cm，未脱落，而模型2底部形成了直径约52 cm、深10 cm的漏斗，且漏斗已脱落。数值分析验证了不同静应力对爆破裂纹扩展方向有导向作用，与模型试验结果完全一致，所不同的是数值计算的主裂纹长度小于模型试验的裂纹长度，分析了造成这种偏差的原因。

介绍了一种电子雷管总线电流采集方法的专利技术，使用低成本的硬件方案，实现高精度、宽范围的电流采集。应用于电子雷管的工作电流、通讯电流、充电电流、雷管总线电流负载的采集，实现电子雷管的状态监测、数据通讯、总线保护等。重点论述低成本电路设计思想，实现高精度、高分辨率、宽范围的电流采集方法。电子雷管控制模块的工作电流一般为10~30 uA，通过电流载波方式向起爆控制器发送数据，通讯电流一般为0.5~2 mA，并通过总线为发火储能电容充电，充电峰值电流1~2 mA。起爆控制器通过采集总线电流，判断电子控制模块的工作状态、采集通讯数据、充电情况等。电子雷管总线电流采集方法，使用低边电阻对电流采样，通过3路低成本的运算放大器代替差分比较器，使用MCU内部集成的12 bit AD转换器代替外部16 bit AD转换器，硬件成本降低80%以上。通过将电流分段采集，既满足了小电流采样精度，又扩展电流采样范围30倍，电流采样可覆盖总线额定电流。因无需外部AD转换模块，采样效率显著提高。

针对经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）固有的模态混淆及集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）能在一定程度上抑制模态混淆但由于添加的白噪声无法完全中和，原始信号的完备性无法保证。同时二者均无法免除端点效应的干扰，模态混淆和端点效应导致EMD和EEMD希尔伯特变换得到的时频分析结果失真。提出添加端点处理程序的自适应补充集合经验模态分解算法（Endpoint Processing-Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise，EP-CEEMDAN），实施仿真实验对比EMD、EEMD、EP-CEEMDAN对仿真含噪非平稳振动信号的分解结果，并通过多尺度排列熵检测和边际谱分析验证EP-CEEMDAN对端点效应和模态混淆均具有良好的控制效果，从而证明相比EMD和EEMD，EP-CEEMDAN是一种更优良的自适应算法。最后将EP-CEEMDAN应用于实测非平稳振动信号处理中，发现其通过对端点处理后的振动信号在分解的每一阶段添加自适应白噪声，再通过计算唯一的余项信号获得各个固有模态函数（Intrinsic Mode Function，IMF）。EP-CEEMDAN算法得到的IMF端点发散和模态混淆都得到了有效抑制，经希尔伯特变换得到的时频谱在时域和频域均具有较高的分辨率。该结果可用于非平稳振动信号振动特征识别，对进一步分析工程振动危害提供依据。

振动是爆破作业所产生的首要有害效应，科学地对爆破影响进行评价是工程建设需要解决的重要难点。以滇中引水工程下穿建筑群的隧洞爆破开挖为工程依托，首先采用数值模拟和现场调查方法获得了建筑物受不同致损因素影响的损伤特征，爆破振动会导致建筑物窗户、门洞四角形成“X”形态裂缝，单侧不均匀沉降会导致建筑物出现沿窗户、门洞对角的45°斜裂缝。进而对不同爆源距的建筑物振动数据进行时频分析，结果表明：建筑物基础部位受迫振动占据主导作用，爆破荷载结束后自由振动轻微并迅速衰减。随着水平距离的增加，FFT（快速傅里叶变换）主频和爆破振动能量均有下降趋势，但FFT主频随距离变化不如能量敏感，并且各频段能量对距离的敏感程度亦不相同。总体上各频段能量呈现出近区衰减快、远区衰减慢的特征；随爆源距增大，高频部分的爆破能量向中低频转移，存在“低通高滤”效应，从而导致各频带能量衰减出现差异化的特征。最后通过调查发现：人体对爆破振动的感受与建筑物安全标准存在显著的差异，据此提出了基于结构损伤和人居环境影响的综合评价方法。

盾构机穿越淤泥-岩石地层时，刀盘受力不均容易导致地表发生塌陷事故，可以在盾构机到达前在地表钻炮孔将岩层爆破破碎，但是爆破产生的地震波威胁邻近燃气管道的安全运行。为了研究淤泥-岩石地层爆破时邻近燃气管道的振动特征，结合珠海地铁横琴站和横琴北站盾构区间淤泥-岩石地层爆破破碎岩石工程，首先测试现场爆破振动，然后采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟爆破过程来反演爆破现场材料的物理和力学参数，最后对燃气管道的振动特征进行了分析。得出在燃气管道轴向，管道上PPV（peak particle velocity）基本随着距爆炸源水平距离的增加而减小，最大PPV位置垂直于炮孔中心连心线；在燃气管道正上方地表沿管道轴向上，地表PPV随着距爆炸源水平距离的增加而减小，最大PPV位置也垂直于炮孔中心连心线；沿燃气管道轴向，地表土体PPV₂和燃气管道外侧PPV₁之间存在函数关系，V₂=0.60V₁+1.29，其中V₂是燃气管道上方地表的PPV₂，V₁是燃气管道的PPV₁；燃气管道内侧和外侧节点振速峰值量值基本一致。

井下小断面巷道开挖作业环境条件差、使用数码电子雷管数量多，起爆网路施工难度大、安全风险高、爆破器材成本费用高。基于开挖对象地质构造及物理力学性质和导爆索传爆特性，设计了一种数码电子雷管与导爆索融合的延时起爆网路，将同段别辅助孔和周边孔中用导爆索代替数码电子雷管，由单发数码电子雷管起爆，以降低组网复杂度，提高网路整体可靠度，并分别在广山铁矿和宝石山磷矿开展了现场试验，以验证其在不同矿种环境下的适用性。试验结果表明：在铁矿小断面巷道开挖爆破过程中，所设计的融合延时起爆网路能够大幅度降低起爆器材成本、提高起爆网路施工的便利性、改善掏槽效果、降低作业过程中的安全风险。而在地下磷矿试验过程中，由于受制于磷矿地质构造及物理力学性质的特殊性，所设计的融合延时网路未实现预期效果，还需开展进一步研究。

随着爆破器材的不断发展，尤其高精度导爆管雷管和电子雷管的普及，露天采场台阶爆破在进行萨道夫斯基公式线性回归分析，对于测振点距离爆破区域较近而无法忽略炮孔散布位置时，在选择最大一段起爆药量和爆源至测振点距离上定义模糊。针对逐孔爆破近距离爆破测振，采用比例距离，最大一段起爆药量选取≤8 ms的总装药量或距离该测振点最近炮孔的药量，爆源至测振点距离选取最大一段起爆药量炮孔范围的中心距测振点的三维距离或距离该测振点最近炮孔的三维距离，通过群孔比例距离和单孔比例距离两者数值对比，选取比例距离较小者进行线性回归。结果表明：采用该种方法，对于同一方向或邻近方向的测振点数值，经过降噪处理后，能相对较准确地进行线性回归。

为研究高瓦斯隧道在开挖爆破后的瓦斯扩散运移规律及通风对瓦斯浓度的影响，以某隧道工程为研究对象，对瓦斯条件下的隧道爆破方案进行了优化并在此基础上研究了在通风和未通风两种工况下的掌子面附近瓦斯扩散运移特征，获得了掌子面附近的瓦斯扩散运移规律。研究表明：当爆破预计进尺为1.2 m，不耦合系数设定为0.76时，炮孔残留率和炮孔利用率均在90%以上，超挖控制效果较好；数值模拟表明，未通风条件下，隧道掌子面处拱顶和拱腰附近瓦斯积聚现象严重，瓦斯浓度接近30%，瓦斯状态稳定后距离掌子面7 m范围内瓦斯浓度较高，7 m以外的区域瓦斯浓度变化梯度较小；在通风30 s左右瓦斯浓度均可降到安全范围内，但风筒异侧的拱脚和拱腰处容易发生瓦斯积聚现象，尤其是拱脚处的瓦斯积聚现较明显，瓦斯浓度接近20%，风筒同侧的拱脚处存在通风盲区，瓦斯小范围积聚，浓度在5%左右，应该加强对上述区域的监测和防治；现场实测瓦斯浓度分布及瓦斯影响范围与模拟结果较为一致，研究结果可为类似瓦斯隧道爆破施工及通风优化提供参考依据。

以某船厂爆炸事故调查为例，综合使用现场踏勘、走访问询、数值模拟、理论计算、爆炸痕迹分析等调查技术手段，对事故发生、发展，爆炸后效，燃爆机理等展开深入研究。对涉事船体现场踏勘发现，右舷主甲板No. 7空舱人孔区域残留有新鲜焊渣。此外，根据火源痕迹、船体破坏程度和舱体开裂方向确定右舷No. 7空舱为爆炸事故起始点。综合现场调查结果，还原爆炸事故起因：船舶涂装作业时油漆和稀释剂挥发产生大量有机可燃物，与空气混合后形成爆炸性混合气体，在空舱有限空间内聚集。爆炸性混合气体遇人孔处溅落的焊渣，导致右舷No. 7空舱发生爆炸，继而引发右舷其余舱室爆炸。由于爆炸冲击波的孕育-发展-消散的发展历程，爆炸现场破坏情况以No. 7空舱为中心，向四周的破坏情况先逐步加深，而后损伤逐步降低。借助CFD分析软件FLUENT，模拟发现爆炸混合气12 h时间内通过人孔向外扩散10%。基于此分析结果，计算获得混合气体体积浓度7.3%，可满足燃爆的发生，且爆炸后TNT当量为188 kg。根据爆炸后事故现场建筑物损毁程度反演爆炸TNT当量为203 kg，与基于混合气体物性参数计算获得的爆炸TNT当量具有较好的一致性，证明此计算方式具有切实可行性。