爆破振动作用下露天岩质边坡动力响应及稳定性研究
发布时间：2022-01-25 08:49
深凹露天矿正常生产时期生产爆破频繁,爆破振动作用下的边坡稳定性问题已是爆破工作者研究的热点问题。本文以新疆别斯库都克露天煤矿边坡在爆破作用下的稳定性问题为研究对象,设计了现场爆破试验并实测了系列特征测点的爆破振动时间历程,分析给出了矿区爆破地震波传播衰减规律;结合现场情况,数值模拟了爆破条件下边坡的应力波传播演化规律,并采用强度折减法计算分析了露天岩质边坡在静力和动力荷载条件下的稳定状态,得到了安全系数、安全爆破振速和临界振速等规律性结果,为别矿的安全生产爆破提供了具有实用价值的技术参考。主要研究成果:（1）通过现场爆破振动数据分析,得出了别矿一般生产爆破的振动速度范围为2.053～8.392cm/s;振动频率在10～50Hz之间。采用MATLAB软件对数据线性拟合,得出现场实际振动参数K、α值分别为227.47、1.48,由此得到与现场工程地质相符的爆破地震波传播规律。（2）采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟边坡爆破振动,得到炸药在岩体中爆炸后100ms内的应力云图,以及边坡测点速度时程曲线和有效应力时程曲线。数值计算与实测数据相近,三次对比误差分别在10%、15%、20%范围以...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
爆破作用下岩石变形与破坏特征
爆破地震波的分类
武汉科技大学硕士学位论文12图2.3两种横波传播示意图瑞利波是一种类似于纵波的面波，只在弹性体表面进行传播，其质点在波的传播方向平行的竖直平面内做椭圆运动，在波传播的水平面方向没有横向振动分量，其能量仅随着竖直方向深度的加深呈现指数衰减形式。其传播特点是振幅大、衰减慢、周期长、频率低，传播速度略小于横波波速。勒夫波是一种类似于横波的面波，在层状介质中沿层面传播。波水平横向传播的方向垂直于质点振动方向，仅在水平横向作剪切变形，速度介于最大横波波速和最小横波波速之间。2.3.3爆破地震波的传播特征爆破地震波的波形、振幅、频率和持续时间随着爆源特性、爆心距、爆破规模及介质的不同而表现出明显的差异性。在爆破地震波从爆源传到地面的过程中，其所包含的能量仅占爆炸总能量的3%～20%，对岩体介质作用的时间也极为短暂，具有冲击振动的特性，在爆破远区爆破地震波的破坏效应受到人们高度重视。爆破地震波含有各种频率成份，是一种宽频带波[50]。在爆源较近区域所含有的高频成份较为丰富，但随着不断的远离爆源传播，高频不断的被岩体介质吸收，导致爆源远区爆破地震波含有一个或多个不同成份的低频率，进而低频将会对结构、设备及人员形成较大的安全隐患。由于低频能传播很远，大部分爆破地震波频率集中在低频阶段，容易与结构的固有频率形成共振，加大对边坡结构体的破坏，因此爆破地震波的低频特性不容忽视。2.3.4爆破地震波的传播衰减规律为了研究爆破地震波在岩石介质中的传播衰减规律，能够让产生的爆破振动控制在所要达到的要求之上，很多专家学者寻求不同的方法，将数学统计常用的各种方法运用在爆破振动研究上面，以最大单段药量和距爆源中心的距离为控制爆破，通过采集大量现场实测数据，进行分析处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进AHP法的露天矿爆破效果影响因素分析[J]. 李爱陈,马建军,池恩安,牛国亭,钟东望. 矿业研究与开发. 2019(10)
[2]基于灰色多层次的露天转地下开采边坡稳定性评价模型[J]. 周群. 矿冶. 2018(03)
[3]爆破振动作用下含软弱夹层边坡稳定性及安全判据[J]. 马冲,詹红兵,姚文敏,余海兵. 爆炸与冲击. 2018(03)
[4]某露天煤矿抛掷爆破及煤层开挖对边坡稳定性的影响[J]. 陈寿,汪日生,郭飞高,刘建国. 现代矿业. 2018(01)
[5]基于爆破累积损伤的边坡稳定性变化研究[J]. 费鸿禄,苑俊华. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[6]三种岩石巴西劈裂及单轴压缩试验对比研究[J]. 陈招军,王乐华,金晶,黄强,龚家伟. 水力发电. 2015(11)
[7]爆破荷载下边坡动态响应的FLAC3D模拟研究[J]. 王建国,黄博,吴海燕,吴浩,常庆,卢湘娟. 工程爆破. 2014(02)
[8]基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法[J]. 李南生,唐博,谈风婕,谢利辉. 岩土力学. 2013(01)
[9]临近建筑物基坑岩石松动爆破振动监测[J]. 苏贺,汪海波,宗琦. 爆破. 2009(01)
[10]爆破振动对建筑物的影响评价研究[J]. 孙秀民,汪进玉. 爆破. 2008(02)
博士论文
[1]特高陡边坡开挖爆破技术及其对边坡稳定性的影响[D]. 刘美山.中国科学技术大学 2007
[2]爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D]. 张义平.中南大学 2006
[3]高速铁路路堑岩质边坡的动态响应及稳定性研究[D]. 金亮星.中南大学 2005
硕士论文
[1]爆破与降雨作用下花都Ⅱ号隧道进口段边坡稳定性分析[D]. 伍明文.华东交通大学 2019
[2]基于无人机和GIS技术的边坡可视化与稳定性研究[D]. 宋维琦.北方工业大学 2019
[3]基于概率统计的节理化岩质边坡变形与稳定性研究[D]. 苑小辉.南京大学 2019
[4]爆破荷载作用下金堆城露天矿边坡稳定性研究[D]. 马斐.西安科技大学 2018
[5]爆破振动对边坡稳定性影响及控制技术研究[D]. 黄波.贵州大学 2017
[6]爆破振动对含结构面边坡稳定性影响研究[D]. 周建敏.武汉理工大学 2015
[7]爆破振动作用下边坡稳定性分析[D]. 朱晓玺.华北理工大学 2015
[8]基于数值模拟的某边坡稳定性分析及监测[D]. 吴弘.长沙理工大学 2014
[9]深孔台阶爆破振动对岩质边坡稳定性影响研究[D]. 张小强.西安科技大学 2013
[10]模糊数学在边坡稳定性评价中的应用[D]. 张宏云.昆明理工大学 2011
本文编号：3608243
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
爆破作用下岩石变形与破坏特征
爆破地震波的分类
武汉科技大学硕士学位论文12图2.3两种横波传播示意图瑞利波是一种类似于纵波的面波，只在弹性体表面进行传播，其质点在波的传播方向平行的竖直平面内做椭圆运动，在波传播的水平面方向没有横向振动分量，其能量仅随着竖直方向深度的加深呈现指数衰减形式。其传播特点是振幅大、衰减慢、周期长、频率低，传播速度略小于横波波速。勒夫波是一种类似于横波的面波，在层状介质中沿层面传播。波水平横向传播的方向垂直于质点振动方向，仅在水平横向作剪切变形，速度介于最大横波波速和最小横波波速之间。2.3.3爆破地震波的传播特征爆破地震波的波形、振幅、频率和持续时间随着爆源特性、爆心距、爆破规模及介质的不同而表现出明显的差异性。在爆破地震波从爆源传到地面的过程中，其所包含的能量仅占爆炸总能量的3%～20%，对岩体介质作用的时间也极为短暂，具有冲击振动的特性，在爆破远区爆破地震波的破坏效应受到人们高度重视。爆破地震波含有各种频率成份，是一种宽频带波[50]。在爆源较近区域所含有的高频成份较为丰富，但随着不断的远离爆源传播，高频不断的被岩体介质吸收，导致爆源远区爆破地震波含有一个或多个不同成份的低频率，进而低频将会对结构、设备及人员形成较大的安全隐患。由于低频能传播很远，大部分爆破地震波频率集中在低频阶段，容易与结构的固有频率形成共振，加大对边坡结构体的破坏，因此爆破地震波的低频特性不容忽视。2.3.4爆破地震波的传播衰减规律为了研究爆破地震波在岩石介质中的传播衰减规律，能够让产生的爆破振动控制在所要达到的要求之上，很多专家学者寻求不同的方法，将数学统计常用的各种方法运用在爆破振动研究上面，以最大单段药量和距爆源中心的距离为控制爆破，通过采集大量现场实测数据，进行分析处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进AHP法的露天矿爆破效果影响因素分析[J]. 李爱陈,马建军,池恩安,牛国亭,钟东望. 矿业研究与开发. 2019(10)
[2]基于灰色多层次的露天转地下开采边坡稳定性评价模型[J]. 周群. 矿冶. 2018(03)
[3]爆破振动作用下含软弱夹层边坡稳定性及安全判据[J]. 马冲,詹红兵,姚文敏,余海兵. 爆炸与冲击. 2018(03)
[4]某露天煤矿抛掷爆破及煤层开挖对边坡稳定性的影响[J]. 陈寿,汪日生,郭飞高,刘建国. 现代矿业. 2018(01)
[5]基于爆破累积损伤的边坡稳定性变化研究[J]. 费鸿禄,苑俊华. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[6]三种岩石巴西劈裂及单轴压缩试验对比研究[J]. 陈招军,王乐华,金晶,黄强,龚家伟. 水力发电. 2015(11)
[7]爆破荷载下边坡动态响应的FLAC3D模拟研究[J]. 王建国,黄博,吴海燕,吴浩,常庆,卢湘娟. 工程爆破. 2014(02)
[8]基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法[J]. 李南生,唐博,谈风婕,谢利辉. 岩土力学. 2013(01)
[9]临近建筑物基坑岩石松动爆破振动监测[J]. 苏贺,汪海波,宗琦. 爆破. 2009(01)
[10]爆破振动对建筑物的影响评价研究[J]. 孙秀民,汪进玉. 爆破. 2008(02)
博士论文
[1]特高陡边坡开挖爆破技术及其对边坡稳定性的影响[D]. 刘美山.中国科学技术大学 2007
[2]爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D]. 张义平.中南大学 2006
[3]高速铁路路堑岩质边坡的动态响应及稳定性研究[D]. 金亮星.中南大学 2005
硕士论文
[1]爆破与降雨作用下花都Ⅱ号隧道进口段边坡稳定性分析[D]. 伍明文.华东交通大学 2019
[2]基于无人机和GIS技术的边坡可视化与稳定性研究[D]. 宋维琦.北方工业大学 2019
[3]基于概率统计的节理化岩质边坡变形与稳定性研究[D]. 苑小辉.南京大学 2019
[4]爆破荷载作用下金堆城露天矿边坡稳定性研究[D]. 马斐.西安科技大学 2018
[5]爆破振动对边坡稳定性影响及控制技术研究[D]. 黄波.贵州大学 2017
[6]爆破振动对含结构面边坡稳定性影响研究[D]. 周建敏.武汉理工大学 2015
[7]爆破振动作用下边坡稳定性分析[D]. 朱晓玺.华北理工大学 2015
[8]基于数值模拟的某边坡稳定性分析及监测[D]. 吴弘.长沙理工大学 2014
[9]深孔台阶爆破振动对岩质边坡稳定性影响研究[D]. 张小强.西安科技大学 2013
[10]模糊数学在边坡稳定性评价中的应用[D]. 张宏云.昆明理工大学 2011
本文编号：3608243
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