本文關鍵詞：東鄉(xiāng)劉家排采石場爆破震動對臨近尾礦壩壩體穩(wěn)定性影響研究

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【摘要】：某采石場生產爆破時可能會對附近尾礦壩的穩(wěn)定性產生影響,存在饋壩危險,一旦失事,會對下游居民造成財產損失并對他們人身安全構成巨大的威脅。為了研究該采石場在生產爆破時尾礦壩的震動強度,確保尾礦壩的穩(wěn)定,保障下游居民的財產和人身安全,本文選取該采石場距離尾礦壩較近且具有代表性的生產爆破對其進行測試并進行分析,利用ANSYS LS-DYNA進行模擬研究,使用FLac3D軟件對尾礦庫加高擴容后的壩體進行預測分析。首先,在采石場選取4個代表性的地點進行實際爆破測試,用爆破測振儀對其進行監(jiān)測并進行分析,結果表明:4次采場爆破測試,在最大單段藥量不超過720Kg參數條件下,采石場爆破在2號副壩和主壩處的震動強度符合抗震安全標準。為了確定采石場爆破的最小安全距離,利用所測得的數據,擬合得到薩道夫斯基公式,按“非抗震大型砌塊”可推導出最小安全距離R為138m;在保守情況下,(按土坯房標準),則利用薩道夫斯基公式可推導,最小安全距離R為370m。其次,利用Ls-Dyna軟件對在采石場生產爆破時距離尾礦壩最近、炸藥量允許的最大值的情況下進行模擬研究,探究其產生的爆破震動對尾礦壩的影響并進行分析,結果表明:模擬分析結果與實測數據所反映的爆破震動傳播規(guī)律基本一致;Ls-Dyna有限元數值結果較實測值略偏大,其原因是數值模擬計算過程中對炸藥進行了簡化處理,這使得原本分散裝藥的炸藥變得集中,從而爆破振動加強;巖體和尾礦庫進行了理想化處理,未考慮其復雜性等因素;模擬的結果更偏向于安全,對指導爆破工程設計具有一定的參考價值。最后,由于現階段隨著尾礦的排泄,現有的尾礦庫庫容不足以支持尾礦的排泄,故以尾礦壩需要加高來擴大庫容,而隨著尾礦的不斷排泄,尾礦壩的加高可能會產生一些不確定的因素影響其穩(wěn)定性。為了探究當壩體堆至最終標高時,采石場生產爆破對壩體的影響,運用ANSYS和FLAC3D對加高后的壩體進行數值模擬預測計算分析。數值模擬分析表明,當尾礦壩加高到設計最高值,即主壩與2號副壩標高均達到80m時,采石場以現階段使用的生產藥量及爆破方式(即總藥量不大于30箱炸藥(720kg))進行生產,所產生的爆破震動對尾礦壩造成的影響是安全的。分析采石場4次爆破測試并與數值模擬相對比可知,數值模擬對爆破震動進行研究及預測具有重要的指導價值。
【關鍵詞】：生產爆破 數值模擬 爆破震動 預測分析
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD926.4;TD235
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究意義10-11
• 1.3 研究現狀11-14
• 1.4 研究內容及研究思路14-17
• 1.4.1 研究內容14
• 1.4.2 研究思路14-16
• 1.4.3 技術路線16-17
• 第二章 采石場及尾礦庫基本概況17-25
• 2.1 采石場概括17-20
• 2.1.1 礦山位置及交通17
• 2.1.2 礦山地質概況17-19
• 2.1.3 礦床開采技術條件19
• 2.1.4 礦山開發(fā)現狀19-20
• 2.2 尾礦庫礦區(qū)地質概況20-25
• 2.2.1 庫區(qū)介紹20-22
• 2.2.2 庫區(qū)地質22-23
• 2.2.3 庫區(qū)建設條件23-24
• 2.2.4 加高擴容工程設計概括24-25
• 第三章 尾礦壩壩體震動強度測試與分析25-42
• 3.1 Blastmate-111 爆破測振儀簡介25-28
• 3.2 爆破震動現場測試28-37
• 3.3 測試結果分析37-39
• 3.4 薩道夫斯基公式中k、α值的擬合計算39-40
• 3.5 本章小結40-42
• 第四章 基于Ls-Dyna的采場爆破對壩體震動的模擬分析42-52
• 4.1 采石場及尾礦壩物理力學參數的確定42-44
• 4.2 Ls-Dyna模型的建立44-51
• 4.2.1 程序介紹44-45
• 4.2.2 單元類型及約束條件45
• 4.2.3 Ls-Dyna建模45-51
• 4.3 本章小結51-52
• 第五章 基于FLac~(3D)加高設計的壩體震動速度預測分析52-58
• 5.1 Flac~(3D)軟件介紹52-53
• 5.2 主壩的數值模擬及分析53-55
• 5.3 2 號副壩的數值模擬及分析55-56
• 5.4 本章小結56-58
• 第六章 結論與展望58-60
• 6.1 主要結論58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63-64
• 攻讀學位期間的研究成果64-65

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