本文關(guān)鍵詞：地下深孔爆破振動(dòng)作用下采空區(qū)及充填體穩(wěn)定性研究

  更多相關(guān)文章： 爆破振動(dòng) 地下深孔爆破 充填體 數(shù)值模擬

【摘要】：以司家營(yíng)地下礦實(shí)際采場(chǎng)深孔爆破為背景,采用現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)地下深孔爆破產(chǎn)生的地震波的傳播規(guī)律及對(duì)采空區(qū)和充填體穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了較深入的研究。在調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)的巖石爆破工程地質(zhì)條件,制定了爆破地震波觀(guān)測(cè)方案。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)的分類(lèi)整理,獲得了地震波沿不同方向傳播時(shí)的衰減規(guī)律,利用小波包分析可知地震波在向四周傳播時(shí)能量主要集中在7.8125~15.625Hz和23.4375~31.25Hz兩個(gè)頻段,分別占地震波總能量的27.8%和40.1%。采用Matlab進(jìn)行線(xiàn)性擬合分析,得出地震波沿不同方向傳播時(shí)的K、α值。分析可知地下采場(chǎng)的衰減規(guī)律是由采礦方法的空間構(gòu)造及礦山的自身?xiàng)l件決定的。在對(duì)爆破所在巖層的動(dòng)態(tài)抗拉強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)上,計(jì)算出采空區(qū)圍巖的動(dòng)態(tài)應(yīng)力比,以動(dòng)態(tài)應(yīng)力比值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)采空區(qū)圍巖在爆破振動(dòng)后的破壞情況。計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)DSR≤0.07時(shí),爆破振動(dòng)對(duì)采空區(qū)幾乎沒(méi)有影響,當(dāng)DSR≥0.128時(shí),爆破振動(dòng)開(kāi)始對(duì)采空區(qū)產(chǎn)生影響,且隨著DSR的增加,影響情況越嚴(yán)重。以司家營(yíng)地下采場(chǎng)的實(shí)際參數(shù)和巖石性質(zhì)為依據(jù)建立數(shù)值模擬模型,利用有限元數(shù)值模擬軟件Plaxis及Ls-dyna對(duì)采空區(qū)圍巖及充填體進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。由模擬分析結(jié)果可知,在爆破振動(dòng)狀態(tài)下,采空區(qū)圍巖及充填體在豎直方向的位移和剪應(yīng)力都有所增加,且振動(dòng)后局部采空區(qū)圍巖及充填體超過(guò)本身的抗剪強(qiáng)度,有可能發(fā)生破壞,說(shuō)明爆破振動(dòng)對(duì)采空區(qū)圍巖及充填體有很大影響。計(jì)算出采空區(qū)的安全允許振速為15.90cm/s,充填體的安全允許振速范圍為16.82cm/s。
【關(guān)鍵詞】：爆破振動(dòng) 地下深孔爆破 充填體 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD235
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.1.1 爆破地震波傳播規(guī)律9-10
• 1.1.2 爆破振動(dòng)及衰減規(guī)律10-13
• 1.1.3 爆破地震波影響因素分析13-14
• 1.1.4 爆破地震波對(duì)采空區(qū)影響14-15
• 1.1.5 爆破地震波對(duì)充填體影響15-16
• 1.2 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)16-18
• 1.2.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.2.2 技術(shù)路線(xiàn)17-18
• 第2章 礦山地質(zhì)概況及生產(chǎn)現(xiàn)狀18-23
• 2.1 礦區(qū)地址概況18-19
• 2.1.1 礦區(qū)地理位置18
• 2.1.2 礦體特征18
• 2.1.3 礦體圍巖及夾石18-19
• 2.2 礦床開(kāi)采技術(shù)條件19
• 2.3 礦山開(kāi)采現(xiàn)狀19-21
• 2.3.1 水文地質(zhì)條件19-20
• 2.3.2 工程地質(zhì)條件20-21
• 2.3.3 環(huán)境地質(zhì)條件21
• 2.4 礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 爆破振動(dòng)測(cè)試及地震波傳播規(guī)律研究23-44
• 3.1 爆破振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)23
• 3.2 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案23-30
• 3.2.1 測(cè)試內(nèi)容及方法23-24
• 3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)24-25
• 3.2.3 地下生產(chǎn)爆破設(shè)計(jì)方案25-27
• 3.2.4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)布置情況27-30
• 3.3 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果30-32
• 3.4 爆破地震波能量分析32-36
• 3.5 爆破地震波傳播規(guī)律36-41
• 3.5.1 線(xiàn)性回歸分析36-38
• 3.5.2 水平方向地震波傳播規(guī)律38-39
• 3.5.3 豎直方向地震波傳播規(guī)律39-41
• 3.6 基于動(dòng)態(tài)應(yīng)力比的采空區(qū)穩(wěn)定性分析41-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 爆破振動(dòng)作用下采空區(qū)及充填體穩(wěn)定性數(shù)值模擬44-66
• 4.1 有限元數(shù)值模擬方法44
• 4.2 有限元數(shù)值模型的建立44-47
• 4.2.1 算法選取44-45
• 4.2.2 求解過(guò)程45
• 4.2.3 材料參數(shù)的選取45-47
• 4.3 爆破振動(dòng)作用下采空區(qū)及充填體穩(wěn)定性分析47-65
• 4.3.1 爆破振動(dòng)作用下采空區(qū)穩(wěn)定性分析47-56
• 4.3.2 爆破振動(dòng)作用下充填體穩(wěn)定性分析56-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介72-73
• 作者簡(jiǎn)介73-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：536277