不同水平充填縱向采空區(qū)群的爆破動力響應衰減規(guī)律
發(fā)布時間:2021-07-15 13:05
以爆破荷載下不同水平充填的縱向采空區(qū)群動力響應為研究對象,考慮充填體與圍巖的摩擦阻力作用,按充填采空區(qū)群的層數(shù)不同分為3種工況建立動力響應模型,分析各層中圍巖、頂板和充填體的位移、速度響應衰減規(guī)律。計算結果表明:在爆炸應力波作用下,充填采空區(qū)群內(nèi)各部位的振動具有一定滯后性;同一工況下,與位于同一層的圍巖和頂板相比,充填體的振動頻率衰減最快;各工況下,速度和位移的初始響應頻率和幅值相近,但層數(shù)越多的充填采空區(qū)群的動力響應衰減速率越快,恢復至平衡狀態(tài)所需時間也越短。將動力模型計算結果與數(shù)值模擬結果和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比,三者速度響應的幅值、頻率接近,并具有相似的衰減規(guī)律,驗證了動力響應模型的可靠性。
【文章來源】:武漢科技大學學報. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
充填采空區(qū)群的結構模型和動力響應模型
V3202礦體是礦山主要開采對象,該礦體賦存深度自+0 m到+485 m。目前主要開采+280 m中段(見圖2)礦體,下一步將開采+230 m中段礦體,中段高度為50 m。從圖2可以發(fā)現(xiàn),+280 m以上中段已形成縱向充填采空區(qū)群,+280 m中段采場爆破將對上部3個充填采空區(qū)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。該充填采空區(qū)群的單元采空區(qū)跨度為30 m,高度為40 m,頂板厚度為10 m,圍巖厚度為10 m。礦巖和充填體的物理力學參數(shù)如表1所示。
如圖8所示,當爆炸應力波傳遞至第五層底板(第四層頂板)時,第五層充填采空區(qū)各部分按照一定時間順序發(fā)生響應,第五層底板率先開始振動,隨后為充填體、圍巖;底板與充填體的速度時程曲線相似,最大振速約為0.058 m/s。綜上第一至第五層的速度時程分析可知:距離爆源越近,質(zhì)點速度響應的振幅、頻率越大,自平衡時間越長;充填體的速度響應頻率最小,圍巖的速度響應頻率最大。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]節(jié)理充填巖體爆炸應力波傳播規(guī)律模型試驗與應用研究[J]. 陳雪峰,趙孝學,汪海波,馬浪,王長柏. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2018(12)
[2]多自由度模型法的立體采空區(qū)群爆破動力響應研究[J]. 姜立春,羅恩民,沈彬彬. 巖土力學. 2019(06)
[3]復雜充填體下殘礦回采爆破振動效應研究[J]. 段紅波,張聰瑞,帥金山,賀偉奇,任高峰,張文浩. 爆破. 2018(02)
[4]爆破動載下膠結充填體的張拉力學響應機制[J]. 朱鵬瑞,宋衛(wèi)東,曹帥,萬飛,鄭迪. 采礦與安全工程學報. 2018(03)
[5]基于Newmark-β法的地震作用下順層巖質(zhì)邊坡可靠度時程分析方法[J]. 陳訓龍,高榮雄,龔文惠,李逸,彭永浩. 中國公路學報. 2017(07)
[6]基于尖點突變理論的充填體下采空區(qū)安全頂板厚度計算模型[J]. 徐恒,王貽明,吳愛祥,李芳芳,高維鴻. 巖石力學與工程學報. 2017(03)
[7]基于結構模態(tài)的縱向采空區(qū)群爆破動力響應[J]. 姜立春,肖康,吳愛祥,李令鑫. 東北大學學報(自然科學版). 2016(11)
[8]水平采空區(qū)群離散多自由度動力響應模型[J]. 姜立春,曾俊佳,王國偉. 巖石力學與工程學報. 2016(01)
[9]爆破振動對充填體影響的數(shù)值模擬分析[J]. 武旭,顧鑫鑫. 西部探礦工程. 2015(02)
[10]動力擾動下深部采空區(qū)圍巖力學響應及充填作用效果[J]. 唐禮忠,周建雄,張君,李夕兵,舒計步. 成都理工大學學報(自然科學版). 2012(06)
本文編號:3285760
【文章來源】:武漢科技大學學報. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
充填采空區(qū)群的結構模型和動力響應模型
V3202礦體是礦山主要開采對象,該礦體賦存深度自+0 m到+485 m。目前主要開采+280 m中段(見圖2)礦體,下一步將開采+230 m中段礦體,中段高度為50 m。從圖2可以發(fā)現(xiàn),+280 m以上中段已形成縱向充填采空區(qū)群,+280 m中段采場爆破將對上部3個充填采空區(qū)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。該充填采空區(qū)群的單元采空區(qū)跨度為30 m,高度為40 m,頂板厚度為10 m,圍巖厚度為10 m。礦巖和充填體的物理力學參數(shù)如表1所示。
如圖8所示,當爆炸應力波傳遞至第五層底板(第四層頂板)時,第五層充填采空區(qū)各部分按照一定時間順序發(fā)生響應,第五層底板率先開始振動,隨后為充填體、圍巖;底板與充填體的速度時程曲線相似,最大振速約為0.058 m/s。綜上第一至第五層的速度時程分析可知:距離爆源越近,質(zhì)點速度響應的振幅、頻率越大,自平衡時間越長;充填體的速度響應頻率最小,圍巖的速度響應頻率最大。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]節(jié)理充填巖體爆炸應力波傳播規(guī)律模型試驗與應用研究[J]. 陳雪峰,趙孝學,汪海波,馬浪,王長柏. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2018(12)
[2]多自由度模型法的立體采空區(qū)群爆破動力響應研究[J]. 姜立春,羅恩民,沈彬彬. 巖土力學. 2019(06)
[3]復雜充填體下殘礦回采爆破振動效應研究[J]. 段紅波,張聰瑞,帥金山,賀偉奇,任高峰,張文浩. 爆破. 2018(02)
[4]爆破動載下膠結充填體的張拉力學響應機制[J]. 朱鵬瑞,宋衛(wèi)東,曹帥,萬飛,鄭迪. 采礦與安全工程學報. 2018(03)
[5]基于Newmark-β法的地震作用下順層巖質(zhì)邊坡可靠度時程分析方法[J]. 陳訓龍,高榮雄,龔文惠,李逸,彭永浩. 中國公路學報. 2017(07)
[6]基于尖點突變理論的充填體下采空區(qū)安全頂板厚度計算模型[J]. 徐恒,王貽明,吳愛祥,李芳芳,高維鴻. 巖石力學與工程學報. 2017(03)
[7]基于結構模態(tài)的縱向采空區(qū)群爆破動力響應[J]. 姜立春,肖康,吳愛祥,李令鑫. 東北大學學報(自然科學版). 2016(11)
[8]水平采空區(qū)群離散多自由度動力響應模型[J]. 姜立春,曾俊佳,王國偉. 巖石力學與工程學報. 2016(01)
[9]爆破振動對充填體影響的數(shù)值模擬分析[J]. 武旭,顧鑫鑫. 西部探礦工程. 2015(02)
[10]動力擾動下深部采空區(qū)圍巖力學響應及充填作用效果[J]. 唐禮忠,周建雄,張君,李夕兵,舒計步. 成都理工大學學報(自然科學版). 2012(06)
本文編號:3285760
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