为研究爆炸冲击波作用下扫雷防护装具对胸腹部的防护性能，探索高效试验方法及测试手段，健全单兵防护装备试验研究指标体系，提升单兵防护装备整体性能。以两套扫雷防护装具为试验研究对象，在不同密封处理条件下基于Hybird Ⅲ假人模型模拟设计了扫雷排爆作业手在典型跪姿作业姿态下的实爆试验。爆炸冲击波通过50 g TNT药柱爆炸产生，在假人模型胸腹部处安装两个壁面超压传感器对4次实爆试验产生的冲击波超压进行实测，并以爆源为基准在相对同一距离设置了自由场压力传感器用于测试数据对比。利用假人数据采集系统获取了冲击波侵彻扫雷防护装具经衰减后，超压作用到胸腹部的全过程数据。通过数据处理得到了胸腹部遭受爆炸冲击时的压力-时间曲线，并对超压峰值衰减率进行了对比分析。试验结果初步验证了接缝处密封性能越好，防护性能越高，从而表明高密封性能的防护装具对爆炸冲击波的绕射有一定的阻碍衰减效果，可一定程度降低叠加超压对胸腹部造成的损伤。本文试验设计与数据分析可用于后续装备性能改进和试验方法研究。

光面爆破是硬岩隧道控制开挖的主要方法，由于爆破破岩机理与过程复杂，炮孔与装药参数设计粗放，因此实现隧道全断面光滑轮廓开挖较为困难。以寨山隧道Ⅲ级硬岩段工程为研究背景，首先采用大量的爆破试验和调查研究的方法，发现原爆破方案下，爆后隧道洞周轮廓拱部至边墙存在超挖、欠挖分布，以及存在盲炮、二次爆破施工等问题；其次，依据相关规范和工程经验，提出了光面爆破炮孔与装药参数的优化措施，包括减小周边眼间距、增加内圈眼数量、水袋间隔装药、炮泥堵塞和减小单孔装药量。结果表明：合理设计光爆层炮眼数量、单孔装药量，采用水袋间隔装药与炮泥堵塞，可提高装药爆炸能量的利用率，实现光爆层岩体的均匀破碎，有利于控制洞周岩体超欠挖。采用优化的光面爆破参数，爆后隧道全断面轮廓成形光滑、圆顺，炮孔残痕清晰，有利于提高隧道开挖质量和加快隧道整体施工进度。研究成果可为类似硬岩隧道全断面光面爆破开挖参数设计与优化提供一定的技术与方法借鉴。

以十堰“6·13”重大燃气爆炸事故为研究对象，构建了集现场勘查、走访与问询、数值计算、理论分析于一体的事故调查技术手段。现场勘查过程中发现，涉事集贸市场东南角下方河道内残存一段DN57 mm中压天然气管道。该天然气管道紧邻生活污水排水口，由于长期处于潮湿环境，管道锈蚀，局部穿孔破裂。同时结合视频资料、集贸市场周边居民的走访与问询，发现集贸市场东南角的河道内最先发现淡黄色的天然气烟雾。综合实地踏勘、人员问询与视频监控，集贸市场下方河道内东南角部位的DN57 mm中压天然气管道为泄漏点。此外，事故发生前，存在商户正进行相关动火活动，部分火星通过排油烟管道进入河道内，引燃积聚在河道内的预混可燃气，进而导致爆炸的发生。使用ANSYS/FLUENT数值计算软件，建立集贸市场下方河道数值模型，模拟获得河道内积聚的天然气体积为600 m³，其爆炸TNT当量为225 kg。该燃气体积与爆炸当量与事故调查公布数据一致，证明此分析方式的可行性。该研究涉及的相关事故调查手段可为同类事故的调查工作提供参考。

大皇山露天矿原采场台阶混乱，台阶之间浮石堆积，边坡陡峭，且在距离陡峭边坡山脚约48 m处建有破碎系统，山体爆破开采随时威胁坡脚破碎系统的安全。为保障露天矿山爆破施工过程中高陡边坡周围构筑物的安全，深入开展了紧邻高陡边坡安全爆破施工技术研究，提出了控制单响装药量在200 kg以内、调整爆破方向为平行边坡走向方向以及在边坡边沿预留约5 m岩墙等主动防护方法，在边坡中部清扫平台设置两道防护网、在坡脚开挖深7 m、宽20 m防石沟、在防石沟外侧用碎石修筑高2 m防石墙和在防石墙外侧安装高2 m隔离网等被动防护措施以及辅助监测手段等一系列安全可靠的施工方法和措施，很好地保障了爆破作业时山下破碎系统的安全，可为同类高陡边坡爆破作业提供借鉴。

为控制泄水洞开挖过程中的爆破振动，保护其上方距离2.30~3.10 m的既有隧道的安全，采用电子雷管毫秒微差爆破及孔内分段等技术优化爆破方案。首先根据现场下穿泄水洞之前的常规爆破情况，优化现场爆破方案，调整孔位参数，减少炮孔数目；在下穿段正式爆破前，在开挖面掏槽区附近开展单孔爆破试验，获取包含现场地质信息的单孔爆破振动波形；采用线性叠加法计算并对比炮孔按不同延时间隔起爆的振动波形，从中筛选出炮孔的最优延时间隔；同时，为改善掏槽爆破时的临空条件、降低掏槽爆破的振动，对掏槽区的首爆孔采用孔内分段爆破。通过现场试验和计算分析，综合爆破协同作用和减振效果，确定了掏槽孔、辅助孔的孔间延时为5 ms、排间延时为40 ms，周边孔的孔间延时为3 ms。将新爆破方案在现场进行应用和不断优化，最终实现泄水洞工程以1.5 m进尺、全断面爆破下穿既有隧道时，其正上方距离3.10 m的路面监测点的最大振动在4.0 cm/s以内，结构物得到了有效保护。利用电子雷管微差起爆和孔内分段爆破技术能有效控制现场的爆破振动、保护了临近建（构）筑物，为后续类似工程提供经验。

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。

钻爆法在隧洞开挖中得到广泛应用，通常采用光面爆破以达到成型质量要求，但在小断面隧洞中，特别是遇到不良地质条件时，受洞内钻孔条件及装药等限制，难以达到理想的轮廓控制爆破效果，从而影响围岩安全稳定，也会导致后期支护及衬砌成本增加。针对上述问题，依托小断面水工隧洞开展现场爆破试验，探究聚能水压爆破技术应用于不良地质小断面隧洞的爆破参数，利用三维激光扫描技术对轮廓开挖质量进行分析与评价，主要结论如下：（1）超欠挖检测结果表明，同种地质条件下，聚能爆破相对于常规爆破可降低超挖量与欠挖量分别为40.8%和54.2%；（2）通过不同炮孔布置方式下的爆破结果对比分析发现，在弧顶与边墙连接处可不布设孔，利用聚能效应控制成型，可减少拱肩处的超挖；（3）在Ⅳ类围岩的粉砂质泥岩和层状砂岩中，壁面平整度受爆破参数影响较小，主要由岩性决定，且层状砂岩相比粉砂质泥岩平整度可提高30%以上。综上所述，在小断面水工隧洞中合理应用聚能水压爆破技术，可有效提高光面爆破下的隧洞壁面成型效果。

隧道仰拱部位采用传统爆破开挖技术开挖错台大、超挖严重。仰拱传统爆破开挖技术未采用光面爆破方法且人工凿岩钻机钻凿周边孔外插角过大是导致超挖严重的重要原因。针对隧道仰拱传统爆破开挖技术存在的问题，基于大量工程实践，结合光面爆破理论提出了隧道仰拱部位光面爆破技术。仰拱部位光面爆破技术周边孔采用间隔装药，采用水袋填塞装药间隙，根据仰拱断面形状调整周边孔装药参数。仰拱轮廓线上周边眼距离为30~50 cm，光爆层的厚度大于周边眼间距10~30 cm。采用钻孔反力支座可以减小周边孔钻孔外插角，保证每个炮孔均钻至设计深度，有效控制超挖。结合实际工程开展现场试验对比仰拱采用光面爆破技术与传统爆破开挖技术的爆破效果，采用光面爆破技术仰拱轮廓超挖远远小于采用传统爆破技术开挖。对比仰拱分别采用光面爆破技术和传统爆破开挖技术开挖12 m的成本，仰拱采用光面爆破技术开挖成本较采用传统方法降低35.14%，仰拱部位采用光面爆破技术开挖具有显著的经济效益。

在深孔台阶爆破中，对不同地质条件下的岩体按其可爆性进行分级，是进行爆破参数优选优化，确定合理爆破参数的前提，对提高矿区生产爆破效率，改善爆破效果、降低爆破成本具有重要意义。结合长滩露天煤矿爆破开挖实际，通过现场单孔爆破漏斗试验、岩体声波测试、室内岩石力学试验，获取了岩体体可爆性分级相关指标。基于组合赋权（CWM）和云模型（CM）的可爆性分级方法，对长滩露天煤矿剥离岩体的可爆性进行了分级评价。结果表明长滩露天矿正在剥离爆破的4个平台岩体可爆性为：1130平盘主要分布灰绿色粗砂岩，可爆性为Ⅲ级（中等）；1115平盘主要岩性为黄绿色中砂岩，可爆性为Ⅱ级（较难爆）；1100平盘是紫红色砂质泥岩，可爆性为Ⅰ级（难爆）；1145平盘主要以紫红色泥岩为主，可爆性为Ⅲ级（中等）。