露天爆破振动作用下地下多层采空区稳定性数值模拟分析

针对露天采场下方的多层地下空区在爆破振动影响下的稳定性进行了分析,根据露天采场小规模的爆破振动测试采集到的爆破地震波数据,得到了PPV预测公式和PF预测公式;进而建立ANASYS数值模型进行分析,确定了实验爆破振动情况下现有空区的稳定性,得到了适用于龙潭村铁矿采空区的PPV衰减规律,并计算得到了不同最大段装药量下露天采场爆区到采空区的安全距离。     

某白云石矿采场爆破振动效应实测研究

使用IEM891型测振仪对石矿采场进行2次爆破振动测试,对最大三维合成振速进行线性回归,得出该矿采场的爆破振动衰减规律,并推算出爆破安全距离和确保现场建筑物安全的最大药量,为后期采矿爆破提供参考。     

露天矿爆破振动对建（构）筑物稳定性影响研究

采用试验和数值模拟的方法研究了露天矿爆破振动对矿山附近的边坡及民用建筑动力稳定性的影响。试验结果表明：露天采场当前爆破振动条件下,民房处的最大三维合成振速远小于安全允许质点振动速度,说明爆破振动对民房影响不大,数值模拟结果验证了这一结论,而边坡的最大三维振速在安全允许质点振动速度范围内。数值模拟得到了边坡在爆破振动条件下的安全系数范围1.742~1.843,说明边坡在爆破振动条件下处于稳定状态。因此采用《爆破安全规程》判定和数值模拟分析相结合的方法能够有效地对建（构）筑物的稳定性进行评价。     

露天控制爆破振动对邻近建筑物影响的分析

针对露天控制爆破对邻近建筑物带来的影响,在贵阳市某爆破现场进行振动测试,并以质点振动峰值速度、主频率和振动持续时间为主要因素研究爆破振动对临近建筑的影响.根据1#测点三维峰值振速试验数据,对萨道夫斯基公式的参数α和k进行拟合分析,实测结果与计算结果的平均误差率为4.2％.根据振动峰值速度、主频率和振动持续时间实测结果分析得出:随着建筑物高度的增加,垂向峰值振速增大,增速先快后慢,具有明显的高层放大效应,建筑物中的最大峰值振速为顶层的垂向峰值振速;垂向主频率为先快速减小,之后保持不变;垂向振动持续时间为先缓慢减小,后快速减小,然后再快速增加.     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

国外某露天矿边坡爆破振动监测及数值模拟

以国外某露天矿生产爆破为研究背景,采用振动监测仪进行了4组爆破振动监测试验,监测数据分析表明,边坡爆破振速较大,振动持续时间较长,两者是影响露天边坡动力稳定性的主要因素。采用三维有限差分法进行了露天矿靠帮生产爆破数值模拟,并与现场监测结果进行对比。结果表明:1数值模拟结果与现场实测的振速波形变化规律及振速峰值基本一致;2在爆破载荷作用下,邻近爆源台阶坡面底部产生了剪切塑性破坏,坡顶产生了张拉塑性破坏,最大水平位移(约10 mm)发生在台阶坡顶。上述研究结果进一步表明:靠帮生产爆破对露天矿边坡稳定性影响较大,有必要采取适当的减震措施,降低爆破振动对边坡稳定性的影响。     

露天采场爆破与尾矿库交互影响分析

针对承德新源矿业萝卜地沟尾矿库和宝通矿业西沟采区露天采场距离较近的状况,为避免尾矿库与露天采场爆破时的交互影响,采取了尾矿库改道排尾,并在其交界处修建尾砂堆积、废石压外坡组合副坝的措施。主要选用瑞典圆弧法和简化Bishop法对新建组合副坝坝体边坡稳定性进行了分析,利用爆破振动安全允许速度公式,对尾矿库坝体和排洪系统安全允许距离进行了计算。通过分析和计算得出：在距离组合坝坡底线55 m范围内禁止开采矿石, 55 m外根据爆破振动安全允许速度公式计算单段最大炸药量,调整爆破技术参数,可保证改道后的尾矿库安全运行和露天采场正常生产。     

复线隧道爆破优化设计与实践

以新风平岭2号隧道复线隧道进口开挖为研究对象,通过在隧道施工爆破过程中对邻近隧道进行现场的振动监测,应用萨道夫斯基经验公式对现场监测数据进行回归分析,控制不同目标、不同间距情况下最大起爆药量,炮眼布置方案等。既有隧道和新开发隧道间采用超前锚杆加固,增强稳定性。通过对振速波形图的分析,找到延时爆破最大振速的段位,降低该段位最大装药量以便降低最大振速,保证邻近隧道振动速度控制在安全范围内,指导后续施工。     

冬瓜山铜矿地下采场爆破振动传播规律研究

基于冬瓜山铜矿开采技术条件与采场生产实际,为确定大直径深孔采矿中地震波的传播规律,评价其对围岩体稳定性的影响,对采矿爆破引起的临近巷道围岩体质点振动进行现场测试。根据现场测试数据的统计和回归分析,参考萨道夫斯基公式,回归得到表征振动传播规律的经验公式,并分析了现场爆破振动频度特征,揭示了该矿地下采场爆破振动的传播规律,对指导矿山安全高效开采有一定指导意义。     

进路充填采场爆破损伤深度计算及爆破参数优化

在充填采矿法矿石回采的过程中,爆破对临近充填体的损伤较大,造成采场帮部充填体的片帮和垮落,增加了矿石的贫化损失。通过采用爆破振动监测仪对嵩县山金矿山的下向采场进路回采爆破进行持续监测,并对爆破过程进行识别;根据起爆顺序,将单次爆破循环划分为掏槽爆破、辅助爆破、边孔爆破3类。基于萨道夫斯基公式获得了不同爆破方式的振动衰减参数;根据充填体振速阈值反算,得到不同爆破方式对充填体的损伤深度,其中,边孔爆破对充填体的损伤范围影响最大,为1.64 m。基于不同爆破方式对相邻充填采场的损伤深度划分,进行了爆破参数的优化,优化后减少单次装药量11.9 kg,矿石大块率和贫化损失率均降低,增加了矿山的经济效益。     

露天矿山石灰岩边坡爆破振动特性及规律研究

研究了爆破振动对石灰岩矿山边坡的影响,通过现场爆破振动测试,结合现场地质条件进行了爆破振动特性及规律研究。结果表明,基于M.A萨道夫斯基拟合公式的2次现场爆破振动数据中质点振动速度具有明显的衰减趋势;基于高程效应修正的M.A萨道夫斯基拟合公式的相关系数达到了0.94,比传统M.A萨道夫斯基公式拟合效果好;采用本文得到的修正拟合公式,结合靠帮设计起爆药量,对石灰岩边坡各台阶最大振动速度进行预测时发现,爆破设计应重点考虑振源临近台阶造成的影响。     

基于准岩体抗拉强度的爆破振动速度衰减公式改进

萨道夫斯基公式在爆破中近区对质点振动速度的预测精度较低，使用该公式所得的预测误差可达200%~300%，不利于对爆破中近区的振动速度进行精确预测。爆破中近区压缩应力波拉伸破坏所造成的岩石片落和径向裂隙扩展现象比较明显，该类拉伸破坏现象在一定程度上加快了爆破振动速度的衰减过程。为研究爆破中近区岩体抗拉强度对爆破振动速度衰减的影响，在对国内外爆破振动速度衰减公式进行梳理分析的基础上，讨论了14个爆破振动峰值速度的影响因素，选取其中9个主要因素进行了量纲分析，将准岩体抗拉强度考虑在内，推导了基于准岩体强度的爆破振动速度衰减改进公式。结合某露天铁矿工程实例，采用1st0pt软件分别对改进公式和萨道夫斯基公式进行了多元非线性回归分析。研究表明：基于准岩体抗拉强度改进的衰减公式对该矿南、北区测点振动速度预测的平均相对误差分别为8.41%和7.01%，均高于传统衰减公式的预测精度，说明考虑准岩体抗拉强度对萨道夫斯基公式进行改进具有可行性，可为露天矿山爆破作业提供参考。     

爆破振动对上游式尾矿坝安全的影响

通过实测某矿业公司采场爆破在尾矿库基础坝处的振动加速度,将实测爆破振动加速度信号进行变幅处理后加载到依据实际尾矿库建立的有限元模型中。通过改变爆破振动幅值强度,系统研究了爆破振动对尾矿坝稳定系数、尾矿坝内孔隙水压力以及剪切应力的影响。研究表明：爆破振动对尾矿库影响存在振动强度临界值,当爆破振动强度小于临界值时对尾矿坝安全是有益的,而大于临界值则是有害的。通过有限元计算,综合安全稳定系数、孔隙水压力和最大剪切应力的变化,得出尾矿坝基础坝处的爆破振动临界加速度为0.266g,对应的振动速度为13.6 cm/s。若考虑应留有3倍以上安全储备量,则安全允许振动加速度0.089g,振动速度为4.5 cm/s。这一爆破振动速度安全判据对于类似尾矿库也具有参考意义。     

露天采石场爆破振动对灰渣坝稳定性影响分析

某露天采石场距当地电厂灰渣坝约500m,距离较近,为分析采石场爆破振动对灰渣坝稳定性的影响,根据现场实测振动波结果,爆破振动峰值振速符合《爆破安全规程》的要求。依据爆破时程曲线,对灰渣坝进行动力稳定性分析,结果显示灰渣坝未出现液化区,动力稳定性安全系数符合规范规定。鉴于采石场距离灰渣坝较近的情况,采石场应进一步对爆破参数优化,减少爆破振动的持续时间,最大程度减少爆破振动累积伤害。     

兰坪铅锌露天矿爆破震动监测与分析

为评价兰坪铅锌露天矿中深孔爆破震动对采场周边建(构)筑物的影响,同时反馈优化爆破设计,指导施工,对该矿生产爆破进行震动监测。监测数据分析表明当前爆破方案不会对矿区周边建(构)筑物产生破坏性影响;得到了该矿山爆破震动速度的回归公式以及最大一段安全药量,为矿山进行合理爆破设计提供了科学依据。     

何家采区爆破振动波传播规律的研究

爆破振动是爆破的三大危害之一,它能使爆区周围的工业建筑和民房受损,形成严重的爆破危害。为了研究弓长岭露天铁矿何家采区生产爆破所产生的振动波传播规律和对周边环境的影响程度,控制爆破振动负面效应,对其生产爆破在爆区与其附近的何家村之间采用定点观测的方法进行监测,获得了爆破地震波形数据,详细分析了爆破地面质点振动速度、频率和持续时间等特征参数。分析结果表明,采区生产爆破时产生的爆破地震效应较弱,因此,生产爆破所产生的爆破振动对何家采区周围的居民房屋危害不大。同时,利用最小二乘法对测得的数据进行线性回归,得出了质点振动速度经验公式,为确定矿山不同爆区生产爆破的最大同段药量和预测、控制爆破振动强度提供了参考。     

高程对某露天矿边坡爆破振动传播规律的影响

以马钢集团某露天铁矿为例,从爆破振动影响下边坡稳定性控制及周边建（构）筑物等的安全出发,采用爆破振动现场测试方法,开展了高程因素影响下爆破振动传播规律试验研究;采用量纲分析提出了萨道夫斯基修正公式。研究结果表明：随着高程差的增加,爆破振动速度在台阶部位岩体上存在“鞭梢效应”,即表现出高程放大效应;爆破振动速度放大系数随测点至爆源水平距离的增加呈现出衰减规律,且放大系数在水平距离300 m范围内较为明显;爆破振动速度随高程差的增加以衰减为主,高程放大效应随高程差的增加而逐渐增大,且高程放大系数在高程差200 m范围内增长迅速,500 m后趋于稳定;高程差的存在增大了爆破振动危害。采用修正的萨道夫斯基公式提高了矿山边坡爆破振动速度预测的精确性,对于采场边坡及周边设施的安全控制具有指导意义。     

爆破动荷载作用下露天矿岩质边坡稳定性及支护研究

露天矿边坡的稳定性对于矿山安全生产具有重要意义,在爆破作用的长期影响下,岩体会造成损伤积累,降低边坡的稳定性。因此,以攀西地区某露天矿为研究对象,通过现场监测所得的爆破振动速度,基于FLAC3D数值分析软件,研究爆破动荷载作用下岩体的变形特征及动力响应特征,确定危险区域的同时设计锚索进行支护分析爆破动荷载作用下锚杆的轴力特征及多次爆破作用下预应力损失规律。研究结果：边坡在爆破动荷载作用下坡底产生局部剪切破坏且沿上部逐渐发展,在多次爆破作用下预应力持续降低,最大预应力损失比为18.05%,且预应力损失趋势逐渐降低,因此进行支护设计时建议初始预应力值应为设计值的1.2倍,研究结果对于指导露天矿施工具有一定的借鉴意义。     

爆破地震对司家营矿区露天边坡影响研究

采场中深孔爆破产生强烈的震动,对露天边坡岩体破坏程度及范围较大,为降低爆破地震所带来的负面影响,露天采场爆破中对边坡稳定性影响要有足够重视和采取必要的措施。通过对爆破地震理论的研究,针对司家营矿区露天边坡稳定性进行了分析,同时借鉴国内外一些爆破震动的降震经验,总结和探索司家营矿区爆破降震的方法,采取间隔装药、清渣爆破、延时爆破等近10项爆破降震措施,并结合司家营矿区现场情况提出了今后爆破降震的改进途径。