【摘要】：為控制爆破振動對邊坡影響,本文依托國家自然基金項目(51774101、51664007),以甕福磷礦穿巖洞礦段采場爆破實際為背景,在已有研究的基礎(chǔ)上,采用理論分析、現(xiàn)場試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了單響最大藥量為204kg下爆破振動速度、主頻率的傳播規(guī)律,并提出了空間內(nèi)爆破振動信號的B樣條預(yù)測方法,建立數(shù)值模型研究了爆破作用下巖體動力響應(yīng)特征,探討其峰值振速與應(yīng)力場的內(nèi)在聯(lián)系,并進行現(xiàn)場驗證及工程應(yīng)用,主要研究成果如下:(1)基于振動監(jiān)測現(xiàn)場試驗,發(fā)現(xiàn)峰值振速隨高程及水平距增加,近處衰減較遠處快,臺階邊緣至內(nèi)側(cè)略有衰減;垂向出現(xiàn)典型的高程放大效應(yīng),邊緣處放大1.09倍,中間處放大1.03倍,且都大于內(nèi)側(cè),但總體峰值振速并沒有出現(xiàn)放大效應(yīng),總體呈衰減趨勢。主頻率隨高程及水平距增大整體呈衰減趨勢,內(nèi)側(cè)的主頻率普遍大于邊緣及中間,離散性較大,小于100Hz。(2)基于B樣條理論,結(jié)合爆破振動信號的特點,提出了三維3次B樣條曲線的臺階爆破振動預(yù)測方法,并進行現(xiàn)場試驗驗證,該方法能預(yù)測爆破區(qū)域內(nèi)指定點(不同高程及水平距)的峰值振速與主頻率,其預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場試驗保持較好的一致性。(3)基于LS-DYNA數(shù)值模擬研究巖體的動力響應(yīng)特征,發(fā)現(xiàn)振速響應(yīng)與現(xiàn)場實測一致,剪應(yīng)力響應(yīng)與振速一致,隨高程及水平距增加嚴(yán)格衰減,內(nèi)側(cè)應(yīng)力大于中間及邊緣處,峰值剪應(yīng)力與合成峰值振速存在二次指數(shù)關(guān)系。(4)工程實例結(jié)果表明:通過B樣條預(yù)測及動力響應(yīng)特征研究,能掌握爆破振動傳播規(guī)律及允許峰值剪應(yīng)力,為臺階爆破振動控制及預(yù)測提供了參考依據(jù)。
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第一章 緒論、研究目的及意義露天礦山開采、巖體開挖等工程項目主要破巖手段,破動力作用也使得邊坡坍塌、滑移等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象頻要組成部分，也是植物生長不可缺少的元素，在農(nóng)業(yè)工、輕工、國防等工業(yè)中，作為原料也有廣泛用途。儲量最大（儲量 2.3 億噸），品位較高（P2O5含量 2大礦山，，開采主要手段是鉆爆法，是以鉆孔爆破破碎施工方法。開采過程中露天邊坡不斷X椄

本文編號：2603668