基于边坡高程放大效应的微差爆破试验研究
发布时间：2022-02-22 06:11
现如今大部分露天矿为控制爆破地震效应都采用了微差爆破手段,然而由于高程放大效应的影响,爆破地震波在边坡岩体中的传播规律与在水平岩体中传播时差异较大,这就对微差时间的选择造成了困难。因此,研究微差爆破时爆破地震波在边坡台阶上的传播规律及振动效应,合理选取最优微差时间,对于边坡的稳定性控制以及矿山安全、高效开采具有重要的理论指导意义。本文从爆破地震波在高程差影响下的传播规律入手,依托江西省教育厅科学技术研究项目（GJJ160643）,基于爆破相似理论建立了混凝土边坡台阶模型。采用数码电子雷管模拟爆破在边坡台阶模型上进行了 Oms21ms共10组不同延期时间的微差爆破试验,得到了均质条件与含软弱结构面条件下的爆破振动信号数据,并利用LS-DYNA软件建立相对应的模型对试验结果进行了数值模拟验证,得到以下结论:（1）通过对各微差间隔时间下的质点峰值振速进行分析得出,相对于齐发爆破,微差爆破能够有效降低爆破振动强度;不同微差间隔时间下的降振效果不同,以T为地震波周期,间隔时间为T/2,3T/2,5T/2…的微差爆破在爆破中远区能起到良好的波形叠加干扰降振效果。（2）对比放大...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究的意义与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 爆破地震波传播
1.3.2 爆破振动高程放大效应
1.3.3 微差爆破及最优微差时间
1.3.4 工程爆破模拟实验研究
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 爆破地震波及爆破地震效应
2.1 爆破地震波的产生
2.2 爆破地震波的传播与分类
2.2.1 体波
2.2.2 面波
2.2.3 地震波的反射与折射
2.3 爆破地震波在高程差影响下的传播规律
2.3.1 在边坡上的传播路径
2.3.2 在多层介质中传播的影响
2.4 爆破地震效应对露天边坡的危害及控制
2.4.1 对边坡的危害
2.4.2 爆破地震效应的控制
第三章 混凝土边坡模型制作及试验
3.1 试验准备
3.1.1 爆破相似理论及模型的制作
3.1.2 爆破器材及测试设备
3.2 试验测试过程
3.2.1 测点的选择及现场布置
3.2.2 试验方案
3.3 试验测试结果
3.3.1 测试数据及典型波形图
3.3.2 基于小波包的爆破振动信号消噪处理
3.3.3 爆破试验微差间隔时间的识别
3.3.4 质点振速高程放大分析
3.4 本章小结
第四章 基于高程放大的爆破振动效应分析及微差时间优选
4.1 质点最大振动速度分析
4.2 放大系数及减振率分析
4.2.1 放大系数
4.2.2 减振率
4.3 爆破振动主振相持时
4.4 基于边际能量谱的能量分析
4.5 爆破振动反应谱特征分析
4.5.1 反应谱曲线及其物理意义
4.5.2 反应谱特征分析
4.6 本章小结
第五章 基于LS-DYNA的微差爆破数值模拟分析
5.1 LS-DYNA数值模拟基本原理
5.1.1 LS-DYNA概述
5.1.2 LS-DYNA的理论简介
5.2 边坡台阶数值模型的建立与参数设定
5.2.1 模型的建立
5.2.2 参数设定
5.3 数值模拟计算结果与分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于等效路径的爆破地震波衰减规律[J]. 胡学龙,璩世杰,蒋文利,李华,杨威,黄汉波,胡光球. 爆炸与冲击. 2017(06)
[2]台阶地形爆破振动放大与衰减效应研究[J]. 武旭,张云鹏,郭奇峰. 爆炸与冲击. 2017(06)
[3]微差时间及柱状装药特征对爆破振动效应影响研究[J]. 陈士海,胡帅伟,初少凤. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]基于HHT能量谱的高精度雷管短微差爆破降振效果分析[J]. 邱贤阳,史秀志,周健,黄丹,陈新. 爆炸与冲击. 2017(01)
[5]露天煤矿爆破震动的模型试验及数值计算[J]. 高富强,张光雄,杨军. 煤矿安全. 2017(01)
[6]上覆岩土条件下孤石爆破预处理炸药单耗实验[J]. 张庆彬,阳军生,吴从师,张学民,梁奎生,刘洪震,方风华. 爆炸与冲击. 2016(05)
[7]爆破振动持时分析及微差爆破延期时间优选[J]. 钟冬望,何理,操鹏,张奎. 爆炸与冲击. 2016(05)
[8]台阶爆破微差时间对爆破效果的影响[J]. 张袁娟,可杰,赵强. 河南工程学院学报(自然科学版). 2016(02)
[9]高程放大效应对露天采场爆破震动衰减的影响研究[J]. 胡光球,璩世杰,梁新民. 黄金. 2015(07)
[10]精确延时控制爆破试验及振动信号分析[J]. 何理,钟冬望,王文波. 爆破. 2015(02)
博士论文
[1]地形地貌对爆破振动波影响的实验和理论研究[D]. 唐海.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[2]爆破震动效应及其灾害的主动控制[D]. 凌同华.中南大学 2004
硕士论文
[1]爆破振动在边坡上的传播规律及对边坡稳定性的影响[D]. 王俊青.西南科技大学 2017
[2]高台阶拋掷爆破相似模型试验与数值模拟研究[D]. 张松涛.昆明理工大学 2017
[3]露天台阶爆破振动高程放大效应研究[D]. 邱金铭.江西理工大学 2015
[4]基于小波（包）和HHT的爆破震动信号分析与应用[D]. 王柳.江西理工大学 2015
[5]爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟[D]. 刘其兵.南华大学 2015
[6]深孔预裂爆破煤层增透相似模拟实验研究[D]. 陈磊.安徽理工大学 2014
[7]爆破地震作用下出矿巷道围岩稳定性分析及控制技术研究[D]. 周建雄.中南大学 2013
[8]HHT在爆破振动信号处理中的应用研究[D]. 钱守一.中南大学 2012
[9]JDC露天矿临近隧洞微差爆破降振技术研究[D]. 黄金香.武汉理工大学 2012
[10]深孔台阶爆破地震效应研究[D]. 杜晓燕.内蒙古科技大学 2009
本文编号：3638860
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究的意义与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 爆破地震波传播
1.3.2 爆破振动高程放大效应
1.3.3 微差爆破及最优微差时间
1.3.4 工程爆破模拟实验研究
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 爆破地震波及爆破地震效应
2.1 爆破地震波的产生
2.2 爆破地震波的传播与分类
2.2.1 体波
2.2.2 面波
2.2.3 地震波的反射与折射
2.3 爆破地震波在高程差影响下的传播规律
2.3.1 在边坡上的传播路径
2.3.2 在多层介质中传播的影响
2.4 爆破地震效应对露天边坡的危害及控制
2.4.1 对边坡的危害
2.4.2 爆破地震效应的控制
第三章 混凝土边坡模型制作及试验
3.1 试验准备
3.1.1 爆破相似理论及模型的制作
3.1.2 爆破器材及测试设备
3.2 试验测试过程
3.2.1 测点的选择及现场布置
3.2.2 试验方案
3.3 试验测试结果
3.3.1 测试数据及典型波形图
3.3.2 基于小波包的爆破振动信号消噪处理
3.3.3 爆破试验微差间隔时间的识别
3.3.4 质点振速高程放大分析
3.4 本章小结
第四章 基于高程放大的爆破振动效应分析及微差时间优选
4.1 质点最大振动速度分析
4.2 放大系数及减振率分析
4.2.1 放大系数
4.2.2 减振率
4.3 爆破振动主振相持时
4.4 基于边际能量谱的能量分析
4.5 爆破振动反应谱特征分析
4.5.1 反应谱曲线及其物理意义
4.5.2 反应谱特征分析
4.6 本章小结
第五章 基于LS-DYNA的微差爆破数值模拟分析
5.1 LS-DYNA数值模拟基本原理
5.1.1 LS-DYNA概述
5.1.2 LS-DYNA的理论简介
5.2 边坡台阶数值模型的建立与参数设定
5.2.1 模型的建立
5.2.2 参数设定
5.3 数值模拟计算结果与分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于等效路径的爆破地震波衰减规律[J]. 胡学龙,璩世杰,蒋文利,李华,杨威,黄汉波,胡光球. 爆炸与冲击. 2017(06)
[2]台阶地形爆破振动放大与衰减效应研究[J]. 武旭,张云鹏,郭奇峰. 爆炸与冲击. 2017(06)
[3]微差时间及柱状装药特征对爆破振动效应影响研究[J]. 陈士海,胡帅伟,初少凤. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]基于HHT能量谱的高精度雷管短微差爆破降振效果分析[J]. 邱贤阳,史秀志,周健,黄丹,陈新. 爆炸与冲击. 2017(01)
[5]露天煤矿爆破震动的模型试验及数值计算[J]. 高富强,张光雄,杨军. 煤矿安全. 2017(01)
[6]上覆岩土条件下孤石爆破预处理炸药单耗实验[J]. 张庆彬,阳军生,吴从师,张学民,梁奎生,刘洪震,方风华. 爆炸与冲击. 2016(05)
[7]爆破振动持时分析及微差爆破延期时间优选[J]. 钟冬望,何理,操鹏,张奎. 爆炸与冲击. 2016(05)
[8]台阶爆破微差时间对爆破效果的影响[J]. 张袁娟,可杰,赵强. 河南工程学院学报(自然科学版). 2016(02)
[9]高程放大效应对露天采场爆破震动衰减的影响研究[J]. 胡光球,璩世杰,梁新民. 黄金. 2015(07)
[10]精确延时控制爆破试验及振动信号分析[J]. 何理,钟冬望,王文波. 爆破. 2015(02)
博士论文
[1]地形地貌对爆破振动波影响的实验和理论研究[D]. 唐海.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[2]爆破震动效应及其灾害的主动控制[D]. 凌同华.中南大学 2004
硕士论文
[1]爆破振动在边坡上的传播规律及对边坡稳定性的影响[D]. 王俊青.西南科技大学 2017
[2]高台阶拋掷爆破相似模型试验与数值模拟研究[D]. 张松涛.昆明理工大学 2017
[3]露天台阶爆破振动高程放大效应研究[D]. 邱金铭.江西理工大学 2015
[4]基于小波（包）和HHT的爆破震动信号分析与应用[D]. 王柳.江西理工大学 2015
[5]爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟[D]. 刘其兵.南华大学 2015
[6]深孔预裂爆破煤层增透相似模拟实验研究[D]. 陈磊.安徽理工大学 2014
[7]爆破地震作用下出矿巷道围岩稳定性分析及控制技术研究[D]. 周建雄.中南大学 2013
[8]HHT在爆破振动信号处理中的应用研究[D]. 钱守一.中南大学 2012
[9]JDC露天矿临近隧洞微差爆破降振技术研究[D]. 黄金香.武汉理工大学 2012
[10]深孔台阶爆破地震效应研究[D]. 杜晓燕.内蒙古科技大学 2009
本文编号：3638860
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