本发明涉及一种爆破参数设计方法，主要针对利用数码电子雷管起爆的隧道爆破开挖工程。
背景技术：
数码电子雷管的应用是工程爆破的重大进步，它代表了爆破技术的发展方向。与普通雷管相比，数码电子雷管延时准确性提高10倍以上，起爆段别数量成百倍增加。在隧道开挖中使用数码电子雷管能显著减小爆破振动，近十年来，在隧道特别是城市隧道中采用数码电子雷管爆破日益增多，大都取得了很好的爆破与降振效果。
虽然数码雷管性能指标非常先进，但目前其特点和潜力并没有在工程中得以充分发挥，一个重要原因是现在还没有一套系统、有严密理论支撑的数码电子雷管爆破设计方法。以隧道爆破设计关键参数起爆药量和延时时差(其余参数大都可据此推出)为例：前者目前仍是依据萨氏公式进行计算，计算结果离散性较大，往往与实际情况不符；对于孔间延时设计方法分为两类：一类根据工程经验结合现场试验确定，该方法需根据具体工程进行多次调整，相对繁琐，不具有普遍适用性；另一类基于波形理论提出的半周期错相减振计算法，将振动波形简化为带阻尼的余弦波，但实际爆破振动波形并不是严格的周期波，且地下岩体的复杂多变性导致爆破振动波是随机的，其适用性有待进一步验证。并且以上方法均是针对单一参数特性的研究，隧道毫秒爆破的参数之间相互影响，微差时间、单孔药量、爆破孔数与振速叠加存在复杂的耦合关系，而考虑多参数相互作用影响的设计方法尚无人研究。
有学者曾基于现场爆破单孔振动波形计算微差爆破振动合成，据此进行爆破参数设计的方法，但普通雷管延期误差大，一些研究文献在爆前实测样本雷管延时范围，根据单孔振动数据计算微差延时范围内可能的合成振动组合，并以最不利情况设计药量，但因段位延时是固定的，实际上不能设计延时时间；且计算药量时只能取所有可能延时中药量最低值以确保安全，仍不适用于数码雷管精准控制爆破。
技术实现要素：
本发明公开了一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，在实现振动控制的前提下，基于数码电子雷管的特性设计爆破参数，充分发挥数码电子雷管性能优势，同时实现了高效进尺，包括以下步骤：
(1)确定掏槽爆破最大单孔装药量、掏槽孔爆破孔数和最优微差时间，方法如下：
①在给定安全振速标准vstan的基础上，先通过经验公式得出掏槽孔最大单孔装药量的可能取值(…，cj-1，cj，cj 1，…)，根据断面大小和经验判断掏槽孔爆破孔数的所有可能取值(n1，n2，…)。
②隧道现场单孔单自由面爆破实验及其振动曲线拟合。
在隧道现场实测不同药量单自由面单孔振动波形，为叠加计算方便，基于fourier级数拟合各单孔波形，得到拟合函数f(x)，函数形式如下：
式中，f(t)为单孔波形拟合函数；t为时间；a0、ai、bi为fourier拟合系数；ω为基频；k为fourier拟合级数。
fourier拟合系数a0、ai、bi及基频ω的计算公式如下：
式中：t为波形截断时间；m为总采样点数；ym为第m个采样值。
③选择单孔药量和掏槽孔爆破孔数的一种组合，在相同类型炮孔如掏槽孔、辅助孔中，利用matlab编程，孔间微差δt以1ms为增量从1～50ms分别逐次对f(x)进行n个爆破孔的微差爆破振动合成计算，得到计算合成振动曲线。
在城市浅埋隧道爆破时，通常垂直方向振速远大于其它方向，按不同起爆时间对垂直振速进行线性叠加计算得到相应合成振速。
各掏槽孔的药量相同，掏槽眼炮孔间距相比爆源至地表测点距离可忽略，认为n个掏槽孔的振动波形相同。叠加原理如下：
δtn＝(n-1)δt
式中，v(t,{δtn})为叠加合成波形函数，v(t)为时间全域波形拟合函数，δt为选择的相邻孔间微差时间，各相邻孔间微差时间取相同值，δtn为第n个掏槽孔的起爆时间。
④药量和掏槽孔爆破孔数的某组合下，计算δt取不同值时，各孔相继起爆能够叠加形成的最大振速。
当δt＝1ms时，叠加合成波形函数v(t,{0,1,2…})存在最大振速vmax(t,{0,1,2…})，δt＝2ms时，叠加合成波形函数v(t,{0,2,4…})存在最大振速vmax(t,{0,2,4…})。将所有最大振速进行对比，求得所有最大振速值的最小值vmin。即：
vmin＝{vmax(t,{0,δt,2δt…})}min
式中，vmin所对应的微差时间δt即为该药量和掏槽孔爆破孔数组合所对应的最优微差时间。
最优微差时间是本发明为方便爆破设计特别定义的一个参数，是指计算得到不同孔间延时合成振速曲线后，将这些曲线的最大合成振速值进行比较，其中最小值对应的孔间微差称为最优微差时间。
⑤考虑药量和掏槽孔爆破孔数的不同组合，通过最大振速合成计算选择最合适爆破参数。
对于任一药量和掏槽孔爆破孔数的组合，通过上述运算，都能得到最大合成振速的最小值及对应的最优微差时间。采用枚举法，遍历药量和掏槽孔爆破孔数的所有组合，重复步骤③和④的计算过程，得到所有药量和掏槽孔爆破孔数组合下的最优微差时间及对应的vmin。将所有组合的vmin与安全振速vstan进行对比，选择满足vmin小于安全振速的单孔药量最大值为掏槽孔最大单孔药量。当最大单孔药量确定时，选择vmin中的最小值相应的掏槽孔爆破孔数和最优微差时间进行爆破设计。
极少数情况下，例如vmin＝vstan时，出于安全考虑，选择稍小一些的vmin对应的爆破参数进行爆破设计。
(2)掏槽孔与辅助孔间延时时间的确定
①确定第二临空面形成时间的方法
如何准确利用第二临空面降振特性是设计需解决的问题，其关键是需得到第二临空面形成的准确量化时间。多孔微差爆破振动计算合成振动曲线没有考虑第二临空面形成后对振速的影响，而现场实测得到的是包含第二临空面作用的爆破振动曲线，将两种曲线在同一图上比较，相同时刻实测振速峰值较计算合成下降50％以上的起始点即为第二临空面形成时间tsf。
②掏槽孔与辅助孔间延时时间的确定
确定了第二临空面形成时间tsf之后，可据此确定掏槽孔与辅助孔间延时时间。为充分利用第二临空面减振作用，辅助孔需在第二临空面形成之后起爆：
δd＞tsf-(n1-1)×δt
式中：δd为掏槽末位孔和辅助掏槽首位孔微差间隔；tsf为第二临空面形成时间；n1为掏槽孔个数；δt为掏槽孔相邻孔及辅助掏槽相邻孔孔间微差时间。
掏槽末位孔和辅助掏槽首位孔微差间隔δd取值一般小于100ms。(3)辅助孔孔间微差时间与药量的确定方法
辅助孔爆破时第二临空面早已形成，此时爆破效率与降振效果均有提高，通常药量可较掏槽孔减少15～20％，因此如何确定孔间延时就非常重要。鉴于振动波与自由面的作用极其复杂，求解其振速变化值非常困难，故可采用半定量方法加以解决：按第二临空面形成前的方法计算得出最优孔间微差时间δt1；第二临空面形成后，以不同孔间微差时间(在1～50ms内任意取值)进行现场实验，若以δt1为孔间延时时间的实测振动峰值仍较其它延时振速小，则可取δt1为设计时差。
与现有的隧道爆破参数设计方法相比，本发明的特点主要为：
1)当前基于数码电子雷管起爆的爆破参数设计，多采用普通爆破设计法，如药量计算主要以萨氏公式反算得来，误差较大；孔间微差时间往往依赖工程经验，缺乏理论计算支撑。本发明提供了一套系统、有严密理论支撑的数码电子雷管爆破设计方法，有利于充分发挥数码电子雷管潜力。
2)通过综合考虑微差时间、单孔药量、爆破孔数与合成振速等爆破参数存在的复杂耦合关系，计算设计基于数码电子雷管起爆的最大单孔药量、掏槽孔爆破孔数和孔间延时等爆破参数，能够最大限度的提升在安全振速下的掘进速度，同时实现降低振速和高效掘进，提高了爆破效率，缩短了工期，提升了经济效益。
3)精确的标定了第二临空面形成时间，确定了掏槽孔与辅助孔间最佳延时时间，有效地利用了第二临空面的降振作用，大幅降低了爆破振速峰值。
4)与采用非电雷管相比，本发明采用数码电子雷管逐孔起爆，孔间延时精度更高，实现了低振速精准控制爆破，提升了爆破效率。
附图说明
图1为隧道上台阶爆破孔位布置与起爆顺序图。
图2为现场实测单孔单自由面振动波形。
图3为单孔波形拟合曲线与实测曲线对比。
图4为各药量下不同掏槽孔数的最优微差时间。
图5为各药量下不同掏槽孔数的最大合成振速。
图6为不同微差间隔下8孔微差爆破振动峰值图(1.4kg药量)。
图7为计算合成振动曲线与实测振动曲线比较图。
图8为掏槽孔与辅助掏槽间不同延时的合成峰值振速变化。
图9为掏槽孔与辅掏槽间延时50ms的计算与实测振速对比。
图10为不同微差间隔下8孔微差爆破振动峰值图(1.0kg药量)。
图11为辅助孔布置及孔间微差时间设计图。
图12为辅助眼不同延时下的振速变化比较图。
图13为本发明专利的爆破参数设计方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例并配合附图对本发明进一步详细说明。
如图13所示，本发明一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，该方法具体包括以下步骤：
s1)以现场实测获取不同药量单孔爆破振动曲线并进行拟合，逐一计算掏槽孔的单孔最大装药量、掏槽孔爆破孔数和微差时间的多种参数不同组合下的微差爆破多孔合成振动曲线，对比不同组合的叠加合成振速后，确定设计掏槽爆破的单孔最大装药量、掏槽孔爆破孔数和最优微差时间δt1；
s2)根据数码电子雷管特点设计确定第二临空面形成时间的现场实验，得到较准确形成时间tsf；利用第二临空面降振作用，设计掏槽末位孔与辅助掏槽首位孔间延时时间；
s3)采用半定量的方法，得到辅助孔孔间最优微差时间与单孔最大装药量。
所述s1)的具体步骤为：
s1.1)在给定安全振速标准vstan的基础上，先通过萨氏公式得到掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}，再根据断面大小确定掏槽孔的爆破孔数取值范围{ni}；
s1.2)在隧道现场进行实测根据s1.1)确定的所有掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}的单自由面单孔振动波形，基于fourier级数拟合各个药量的单孔波形，计算得到拟合函数f(x)；
s1.3)将s1.1)确定的掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}和掏槽孔的爆破孔数{ni}进行任意组合，选择其中一个掏槽孔的单孔最大药量cj与掏槽孔爆破孔数ni的组合，以孔间微差δt，δt＝1～50ms，以1ms为增量逐次对拟合函数f(x)进行函数叠加计算，得到该组合在不同微差时间的多孔微差爆破计算合成振动曲线；
s1.4)从s1.3)中掏槽孔的单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni的组合下，计算得到不同孔间延时合成振速曲线后，将不同孔间延时合成振速曲线的最大合成振速值进行比较，选取其中的最小值vmin，所述最小值vmin所对应的孔间微差时间即为该掏槽孔的单孔最大药量和掏槽孔爆破孔数组合下的最优微差时间；
s1.5)采用枚举法，遍历掏槽孔的单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni的所有组合，重复s1.3)和s1.4)，得到所有掏槽孔单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni组合下的最大合成振速值的最小值vmin和对应的最优微差时间，将所有组合的最大合成振速值中的最小值vmin与安全振速标准vstan进行对比，选择满足最小值vmin小于安全振速标准vstan的最小值vmin所对应单孔药量最大值为设计掏槽孔的最大单孔药量；
根据确定设计掏槽孔的最大单孔药量所相应的掏槽孔爆破孔数和最优微差时间为设计掏槽孔的爆破孔数和最优微差时间δt1。
所述s2)具体步骤为：
s2.1)将s1.3)得到的多孔微差爆破计算合成振动曲线与现场实测得到的包含第二临空面作用的实测爆破振动曲线进行对比，以相同时刻下的实测爆破振动曲线的实测振速峰值较计算合成振动曲线的振速峰值下降50％以上的起始点即作为第二临空面形成时间tsf；
s2.2)根据s2.1)得到的第二临空面形成时间tsf确定掏槽孔与辅助孔间延时时间，根据辅助孔需在第二临空面形成之后起爆，所以得出辅助掏槽首爆孔的起爆时间大于第二临空面形成时间tsf，(辅助孔间延时时间取值一般小于100ms)。
所述s3)的具体步骤为：
s3.1)将s1.5)得到的掏槽孔最优微差时间δt1，与其它不同孔间微差时间((在1～50ms内任意取值))进行现场辅助孔爆破振动对比实验进行验证，若所述掏槽孔最优微差时间δt1为孔间延时时间的实测振动峰值中的最小值，则所述掏槽孔最优微差时间δt1为辅助孔微差时间；
s3.2)确定辅助孔单孔药量：辅助孔单孔药量比掏槽孔最大单孔药量减少15～20％。
一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，该方法适用于安全振速控制要求高的隧道爆破。
实施例：
本发明为一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，现根据一个具体工程实例对该发明方法作详细的说明，但本发明并不局限于具体的实施案例。
本发明所依托的工程为重庆市观音桥北大道隧道工程，工程地点位于重庆市中心城区，施工区间有密集地面建筑物及地下管线，隧道埋深20～30m，属浅埋隧道。爆破区主要为灰色、灰白色砂岩，无不良地质现象，隧道围岩类别为iv级。参照《爆破安全规程》(gb6722-2014)及类似施工经验，根据业主要求，地表振速不超过1.0cm/s。以传统的隧道爆破开挖方式施工，进尺极短，爆破循环增加，导致施工组织复杂、进度缓慢，经济效益低下。
爆破试验在隧道左洞k1 330～k1 367区段进行，隧道断面11.8m×9.55m，面积90.85m2。采用数码电子雷管逐孔微差起爆(本试验所用数码电子雷管精度为±1ms)、全断面爆破一次成形。根据现场情况与钻眼平台高度，炮孔布置与起爆顺序设计如图1所示，爆破参数根据研究确定。
本发明采用数码电子雷管实现了复杂环境下隧道爆破精准控制施工。根据数码电子雷管的特点，确定了掏槽孔的最大单孔装药量、爆破孔数、最优微差时间，第二临空面形成时间，掏槽孔及辅助孔间延时时间和辅助孔孔间微差时间及药量等爆破参数。
(1)确定掏槽孔的最大单孔装药量、掏槽孔爆破孔数及最优微差时间
①隧道现场单孔单自由面爆破实验及其振动曲线拟合。
在观音桥左洞隧道内进行3种药量(1.0kg、1.2kg、1.4kg)单孔单自由面爆破试验，在隧道掌子面正上方地表监测(所测振动速度最大)，得到相应振动波形图。每个药量均试验3次以上，对比多次单孔单自由试验结果，发现相同条件下同药量波形基本一致。各药量的典型单孔波形如图2所示。1.0kg、1.2kg、1.4kg单孔振动峰值振速依次为0.366cm/s、0.512cm/s、0.897cm/s。
拟合单孔波形前，将单孔波形截断。如图2所示，110ms之后的振速已几乎衰减为0，但为确保各个波形充分叠加，在140ms处将单孔波形截断。
基于式(1)及各参数的计算公式，利用matlab软件编程计算拟合函数f(t)。式(1)中拟合级数k的取值，根据波形拟合精度进行调整，以1.4kg药量为例，不同级数的曲线拟合精度如表1所示。随着拟合级数增加，拟合精度增大，当k取值32时，拟合精度已达到0.997，确定k值为32。
表1拟合级数k与拟合精度对比表
其中1.4kg的拟合和实测波形如图3所示，曲线拟合的标准差为0.0054，相关系数为0.997，拟合良好，实测曲线与拟合曲线也几乎完全重合。
将拟合波形函数f(t)扩展至时间全域，得到最终单孔波形函数公式v(t)，如下：
式中，v(t)为时间全域波形拟合函数；t为时间。
②利用matlab编程，按照药量、掏槽孔爆破孔数、微差时间的不同组合，对f(x)进行振动叠加计算，得到计算合成振动曲线；
在各药量的单孔波形拟合函数v(t)基础上，利用matlab编程分别计算1.0kg、1.2kg、1.4kg药量的n孔叠加合成振速v(t,δt)，掏槽孔爆破孔数n取值为2～20，孔间微差时间取相同值δt，相邻孔微差取值范围为1～50ms。叠加计算函数如下：
式中，v(t,δt)为n孔振动叠加函数，v(t)为时间全域波形拟合函数；δt为相邻孔间微差时间，取值为1ms、2ms、···、50ms；t为波形截断时间，140ms。
③确定最大单孔装药量、掏槽孔爆破孔数及最优微差时间
利用matlab程序计算，得到1.0kg、1.2kg、1.4kg在不同掏槽孔数下的最优微差时间及对应的最大合成振速，最优微差时间有多个时段(见下文)，限于篇幅仅列出各药量微差时间在1～10ms以内的计算结果，如图4、5所示。
由图可得，1.0kg、1.2kg药量下，各掏槽孔数的最大合成振速不大于0.449cm/s、0.570cm/s，均远小于安全振速1.0cm/s，1.4kg药量下，掏槽孔数为2、3、8、9、11及大于16时，最大合成振速为0.9cm/s，小于安全振速；根据隧道开挖断面大小，掏槽孔数小于10个为宜，楔形掏槽孔数为偶数。确定最大单孔药量为1.4kg，掏槽孔数为8个。
如图6所示，为1.4kg药量相邻孔微差时间1～50ms变化下8孔掏槽的最大合成振速，图中合成振速满足1.0cm/s安全指标的最优微差时间有5个时差段(标识于图中绿色区间内)，绿色区内最大振动值大都不超过图2中单孔爆破振动峰值；在振速不超标条件下微差时间越小，爆破协同作用效果越好，故微差时间可取4～5ms小间隔时差段，并选择5ms作为延时时间。
(2)掏槽孔与辅助孔间延时时间的确定
①确定第二临空面形成时间
为确定第二临空面形成时间，在现场进行爆破试验，按图1设计8孔掏槽。为避免首爆孔振速超标，第1个起爆孔药量取1.2kg，其余7孔药量均为1.4kg。由于逐孔掏槽段形成第二临空面可能需要较长起爆时间、而较小间隔起爆可更准确判定形成时间，二者间存在矛盾，为兼顾两方因素，掏槽相邻孔起爆时差设为8ms。在隧道正上方测得爆破振动曲线，如图7所示(黑色曲线)。
利用公式(4)和matlab程序，在单孔试验振动数据基础上，计算得到孔间延时8ms的逐孔掏槽振动合成曲线，如图7所示(红色曲线)。
比较图中曲线，数码电子雷管实测每孔起爆时间与设计时刻基本吻合；前5孔微差爆破振动曲线与计算振动曲线的振动峰值差别很小，说明第二临空面尚未影响振速；但两曲线在图中虚线框内振速值有显著差异，从48ms开始的k6、k6’，到第7、8孔爆后实际峰值振速k7、k8较计算值k7’、k8’均降低50％以上，由此判定引起振速显著变化的第二临空面于41-48ms之间形成。
②掏槽孔与辅助孔间延时时间的确定
单孔药量1.4kg、孔间起爆间隔5ms不变前提下，计算掏槽孔与辅助孔之间不同延时的合成振速值以确定其最优时差。
根据图1设计8个掏槽孔孔加上6个辅助孔，参与计算炮孔14个；掏槽孔最后起爆孔与辅助首爆孔孔间按5ms～50ms延时计算微差合成振速变化情况。计算公式为：
δd＝k×δtk＝1,2,……,10
式中：v(t,δd)f(t,δti)为合成波形函数；n1为掏槽孔个数，8个；n2为辅助孔个数，6个；δt为掏槽孔相邻孔及辅助掏槽相邻孔孔间微差时间，5ms；δd为掏槽末位孔和辅助掏槽首位孔微差间隔；k为比例系数，k＝δd/δt。
如图8所示，为利用matlab程序计算得到的掏槽孔与辅助掏槽间不同延时时差δd与最大峰值振速间对应关系，同类孔孔间延时设为5ms，其中相同时差时取正负振动峰值的最大值。图中掏槽孔与辅助掏槽间5ms小间隔时差的峰值振速最小，此时间对应于起爆后40ms(因掏槽孔最后孔起爆时间为35ms)。已知第二临空面形成于起爆后48ms～50ms，故此时第二临空面尚未形成；第二临空面形成时间对应图8掏槽孔与辅助掏槽延时15ms，也就是设计参数时若两类孔孔间延时大于15ms，就能确保第二临空面降振作用。
进一步分析发现，图中大于δd＝15ms所有时段的合成振速均超过1.0cm/s安全振速，但最大不超过1.24cm/s。但考虑第二临空面强烈降振效果，这些时段的峰值振速将不会超过安全指标，最优延时间隔为δd＝35ms时即起爆后70ms，此时计算合成振速值较低。
为验证这一方法的正确性，现场试验不选择35ms延时，而是选择计算峰值振速较大的50ms延时时差。如图9所示，δd＝50ms时，将实测振动曲线与计算微差振动合成曲线进行对比，发现全程振速不超标。
(3)辅助孔孔间微差时间与药量的确定方法
辅助孔爆破时第二临空面早已形成，此时爆破效率与降振效果均有提高，通常药量可较掏槽孔减少15～20％，故辅助孔药量取1.0kg；首先按照第二临空面未形成前进行理论计算，如图10所示，为1.0kg药量全时程振速峰值，分析可发现，最优孔间微差时间为5ms，需进一步现场实验以验证5ms是否为最优孔间延时。
如图11所示，在隧道中部辅助眼区域(2)进行不同延时爆破现场试验，分别取延时为3ms、5ms、8ms时分析其爆破振速变化。为保持临空面条件一致，设计1、2排对比8ms、5ms延时振速；3、4排对比3ms、5ms延时振速；相应延时时段振动波形如图12所示。
由图12可得，1排(8ms)的最大振速为0.79cm/s，2排(5ms)的最大振速0.73cm/s；3排(3ms)的最大振速为0.93cm/s，4排(5ms)的最大振速0.75cm/s。对比1排和2排振动波形，5ms延时最大振速小于8ms，振速下降比7.6％；对比3排和4排振动波形，5ms延时小于3ms最大振速，振速下降比24.1％。说明与3ms、8ms相比，5ms延时降振效果更好。因此通过现场试验结果对比分析，第二临空面形成后，不同延时的合成振速仍与形成前的差异特征一致，可利用合成振速计算方法设计辅助眼孔间延时参数。
(4)本发明在观音桥北大道隧道爆破工程的应用情况
本发明在观音桥北大道隧道爆破开挖中已经成功应用，每次爆破时均在爆破区段正上方地表进行爆破振动测试，监测结果表明全部振速均小于1.0cm/s，满足振速控制要求；在满足振速控制要求下，最大限度地增加了爆破进尺，提升了爆破效率，缩短了工期，实现了高效掘进。为低振速要求下基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计开辟了新的途径。
本发明涉及到基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法的主要特征是：
通过计算确定了最大单孔装药量、掏槽孔爆破孔数和最佳孔间微差时间等核心爆破参数；准确地标定了第二临空面形成时间，并利用其设计了掏槽孔及辅助孔间延时时间；采用半定量的方法设计了辅助孔孔间延时和药量等爆破参数。增加了循环进尺，降低了爆破振速，缩短了工期，提高了掘进效率，安全及经济效益显著。
以上是本发明的一种实施案例，根据以上列出的几个主要特征，满足这些特征的，均应视为本发明的同一类型。
以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应该视为本发明的保护范围。
1.一种基于数码电子雷管起爆的隧道爆破参数设计方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
s1)以现场实测获取不同药量单孔爆破振动曲线并进行拟合，逐一计算掏槽孔的单孔最大装药量、掏槽孔爆破孔数和微差时间的多种参数不同组合下的微差爆破多孔合成振动曲线，对比不同组合的叠加合成振速后，确定设计掏槽孔的单孔最大装药量、掏槽孔的爆破孔数和最优微差时间δt1；
s2)根据数码电子雷管特点设计确定第二临空面形成时间的现场实验，得到第二临空面形成时间tsf；利用第二临空面降振作用，设计掏槽末位孔与辅助掏槽首位孔间延时时间；
s3)采用半定量的方法，得到辅助孔孔间最优微差时间与单孔最大装药量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)的具体步骤为：
s1.1)在给定安全振速标准vstan的基础上，先通过萨氏公式得到掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}，再根据断面大小确定掏槽孔的爆破孔数取值范围{ni}；
s1.2)在隧道现场进行实测根据s1.1)确定的所有掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}的单自由面单孔振动波形，基于fourier级数拟合各个药量的单孔波形，计算得到拟合函数f(x)；
s1.3)将s1.1)确定的掏槽孔的单孔最大装药量取值范围{cj}和掏槽孔的爆破孔数{ni}进行任意组合，选择其中一个掏槽孔的单孔最大药量cj与掏槽孔爆破孔数ni的组合，以孔间微差δt，δt＝1～50ms，以1ms为增量逐次对拟合函数f(x)进行函数叠加计算，得到该组合在不同微差时间的多孔微差爆破计算合成振动曲线；
s1.4)从s1.3)中掏槽孔的单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni的组合下，计算得到不同孔间延时合成振速曲线后，将不同孔间延时合成振速曲线的最大合成振速值进行比较，选取其中的最小值vmin，所述最小值vmin所对应的孔间微差时间即为该掏槽孔的单孔最大药量和掏槽孔爆破孔数组合下的最优微差时间；
s1.5)采用枚举法，遍历掏槽孔的单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni的所有组合，重复s1.3)和s1.4)，得到所有掏槽孔单孔最大药量cj和掏槽孔爆破孔数ni组合下的最大合成振速值的最小值vmin和对应的最优微差时间，将所有组合的最大合成振速值中的最小值vmin与安全振速标准vstan进行对比，选择满足最小值vmin小于安全振速标准vstan的最小值vmin所对应单孔药量最大值为设计掏槽孔的最大单孔药量；
根据确定设计掏槽孔的最大单孔药量所相应的掏槽孔爆破孔数和最优微差时间为设计掏槽孔的爆破孔数和最优微差时间δt1。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s2)具体步骤为：
s2.1)将s1.3)得到的多孔微差爆破计算合成振动曲线与现场实测得到的包含第二临空面作用的实测爆破振动曲线进行对比，以相同时刻下的实测爆破振动曲线的实测振速峰值较计算合成振动曲线的振速峰值下降50％以上的起始点即作为第二临空面形成时间tsf；
s2.2)根据s2.1)得到的第二临空面形成时间tsf确定掏槽孔与辅助孔间延时时间，根据辅助孔需在第二临空面形成之后起爆，所以得出辅助掏槽首爆孔的起爆时间大于第二临空面形成时间tsf。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述s3)的具体步骤为：
s3.1)将s1.5)得到的掏槽孔最优微差时间δt1，与其它不同孔间微差时间进行现场辅助孔爆破振动对比实验进行验证，若所述掏槽孔最优微差时间δt1为孔间延时时间的实测振动峰值中的最小值，则所述掏槽孔最优微差时间δt1为辅助孔微差时间；
s3.2)确定辅助孔单孔药量：辅助孔单孔药量比掏槽孔最大单孔药量减少15～20％。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，该方法适用于安全振速控制要求高的隧道爆破。
技术总结