本文關鍵詞：巖質高邊坡開挖爆破動力響應規(guī)律及控制措施研究

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【摘要】：露天礦在不斷開采的過程中,會形成高陡邊坡,高陡邊坡在生產爆破荷載的作用下易失穩(wěn),威脅礦山工人及周邊居民生命財產安全,不利于礦山可持續(xù)開采,降低了礦山的經濟效益。因此,研究爆破荷載作用下高陡邊坡的動力響應、動力穩(wěn)定性,提出爆破振動危害控制措施是十分必要和迫切的。本論文依托磷礦高陡邊坡——云南尖山磷礦高陡邊坡工程實例開展研究,主要包括高陡邊坡的靜力穩(wěn)定性、邊坡爆破振動響應、邊坡動力穩(wěn)定性以及爆破振動減震措施等方面內容。論文具體研究內容為：(1)基于尖山磷礦邊坡工程地質,通過現(xiàn)場試驗及室內試驗研究,得到了邊坡巖體相關物理力學參數(shù)；(2)采用有限元強度折減法,研究了尖山磷礦邊坡在不同坡比及含有軟弱夾層情況下的靜力穩(wěn)定性；(3)研究了爆破振動荷載作用下45度邊坡不同高程點處的動力響應特征；(4)研究了不同爆心距下邊坡坡腳振動響應特征；(5)研究了相同爆破條件下坡角分別為45度、55度和65度時邊坡的振動響應特征；(6)分析了邊坡在有無軟弱夾層情況下的動力響應特征；(7)分析了總裝藥量一定、集中裝藥與分散裝藥微差延時對邊坡動力響應的影響；(8)開展了尖山磷礦高邊坡開挖爆破振動三維數(shù)值模擬,并將數(shù)值模擬結果與實際監(jiān)測結果進行比較。(9)針對磷礦高邊坡,研究提出了相應減振控制措施。論文研究結果表明：(1)邊坡坡度為45度時,邊坡無明顯高程動力放大效應,響應速度、位移和應力在邊坡下部衰減較快,在邊坡上部衰減很慢；(2)爆心距越大,邊坡振動響應速度、位移和應力越小,但不是隨爆心距呈線性減小,爆心距對減震效果影響較大；(3)相同爆破條件下,邊坡越陡,爆破振動響應速度、位移和應力越大,但對爆破減震效果影響較�。�(4)總裝藥量一定及其他爆破條件相同時,分散裝藥微差延時爆破的減震效果較集中裝藥爆破的減震效果明顯。(5)高邊坡開挖爆破振動三維數(shù)值模擬結果與實際監(jiān)測結果較吻合；(6)在高邊坡設置減震縫時的減振效果顯著,平均減振率可達50%以上,在不影響開采綜合效益的情況下,建議采用減震縫進行減振。
【關鍵詞】：巖質高邊坡 開挖爆破振動 響應規(guī)律 數(shù)值模擬 減振措施
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD235
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題依據(jù)及意義9-10
• 1.2 邊坡爆破動力響應問題國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 邊坡動力響應的研究方法14
• 1.4 論文主要研究內容14-15
• 1.5 論文基本假設15-17
• 第二章 爆破破壞機理及振動影響因素分析17-23
• 2.1 爆破地震波理論17-21
• 2.1.1 爆破地震波種類17
• 2.1.2 爆破地震波的影響因素17-18
• 2.1.3 巖體爆破應力沖擊波傳播規(guī)律18
• 2.1.4 球面波在介質中的波動方程18-21
• 2.2 爆破破巖機理21
• 2.3 爆破破巖影響范圍分區(qū)21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第三章 露天礦邊坡工程實例23-27
• 3.1 礦區(qū)自然地理及交通條件23-24
• 3.2 礦區(qū)工程水文地質概況24-25
• 3.2.1 礦區(qū)水文地質24
• 3.2.2 礦區(qū)工程地質24-25
• 3.3 邊坡概況25-26
• 3.4 本章小結26-27
• 第四章 邊坡穩(wěn)定性分析理論及模型的建立27-39
• 4.1 邊坡穩(wěn)定性分析方法27-29
• 4.1.1 極限平衡法27-28
• 4.1.2 強度折減法28-29
• 4.2 本構模型和屈服準則29-33
• 4.2.1 本構模型29-30
• 4.2.2 屈服準則30-33
• 4.3 MIDAS-GTS有限元軟件的介紹33
• 4.4 有限元模型的建立及計算分析33-38
• 4.4.1 幾何模型的建立33-35
• 4.4.2 有限元模型的建立35-38
• 4.5 本章小結38-39
• 第五章 高陡巖質邊坡靜力穩(wěn)定性分析39-53
• 5.1 邊坡巖體材料參數(shù)39-40
• 5.2 邊坡靜力失穩(wěn)的主要判據(jù)40
• 5.3 邊坡靜力穩(wěn)定性數(shù)值模擬結果與分析40-50
• 5.4 本章小結50-53
• 第六章 邊坡爆破動力響應研究53-71
• 6.1 本構模型的選取和動力計算參數(shù)53-54
• 6.1.1 本構模型的選取53
• 6.1.2 動力計算參數(shù)53-54
• 6.2 爆破安全判據(jù)54-56
• 6.3 爆破荷載的確定56-60
• 6.3.1 爆破荷載的確定56-57
• 6.3.2 爆破荷載衰減模型的確定57-60
• 6.4 有限元計算結果與分析60-69
• 6.5 本章小結69-71
• 第七章 東采區(qū)邊坡爆破動力響應分析71-81
• 7.1 東采區(qū)邊坡爆破概況71-73
• 7.1.1 邊坡概況71
• 7.1.2 巖石爆破相關參數(shù)71-73
• 7.2 有限元模型的建立73-75
• 7.3 邊坡靜力穩(wěn)定性計算結果與分析75-76
• 7.4 動力有限元計算結果與監(jiān)測結果對比分析76-80
• 7.5 本章小結80-81
• 第八章 爆破振動危害控制措施研究81-91
• 8.1 爆破振動對邊坡的危害分析81-82
• 8.1.1 爆破對邊坡巖體的松動破壞作用81
• 8.1.2 爆破對邊坡巖體的動力破壞作用81
• 8.1.3 爆破對邊坡巖體的疲勞破壞作用81-82
• 8.2 爆破減震基本原理82
• 8.3 爆破減震措施研究82-89
• 8.3.1 最大段藥量控制爆破振動危害82-84
• 8.3.2 減震縫減震效果數(shù)值模擬分析84-89
• 8.4 本章小結89-91
• 第九章 結果與討論91-93
• 9.1 論文研究主要結論91-92
• 9.2 論文研究存在的不足與展望92-93
• 參考文獻93-99
• 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況99-101
• 致謝101

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