本文關(guān)鍵詞：露天開采爆破振動(dòng)對(duì)鄰近臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性影響

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【摘要】：露天礦山企業(yè)為提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,普遍采用大孔徑的深孔臺(tái)階爆破技術(shù)開采礦石,同時(shí)由于開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大,爆破振動(dòng)對(duì)鄰近臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性的影響已嚴(yán)重威脅到露天礦山生產(chǎn)的安全。本文以惠州市寶山石灰石礦露天臺(tái)階爆破開采工程為對(duì)象,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、理論計(jì)算和數(shù)值模擬對(duì)露天爆破荷載對(duì)鄰近邊坡的影響進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容與成果如下:(1)爆破振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與分析。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)與工作臺(tái)階上下相鄰的四個(gè)臺(tái)階布置了6個(gè)測(cè)點(diǎn),進(jìn)行了3次不同藥量的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn),結(jié)果表明爆破荷載對(duì)上一臺(tái)階的影響最大,其次為上二個(gè)臺(tái)階,對(duì)下部臺(tái)階影響相對(duì)較小。用回歸分析法擬合了邊坡質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和主頻計(jì)算公式,為減少爆破振動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的不利影響,建議一次爆破炸藥量控制在4000~6000kg,單段最大起爆量控制在600~800kg。(2)爆破振動(dòng)對(duì)鄰近臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬與分析。利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)爆破工作面的鄰近臺(tái)階的爆破振動(dòng)速度和爆炸壓力進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析,模擬結(jié)果表明爆破振動(dòng)速度和爆炸壓力在上下鄰近臺(tái)階出現(xiàn)不同步變化的趨勢(shì),上臺(tái)階的爆破振動(dòng)速度大于下臺(tái)階的爆破振動(dòng)速度,與現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。上臺(tái)階所受的應(yīng)力波的作用時(shí)間較下臺(tái)階長(zhǎng),應(yīng)力波的主要能量集中耗散在上臺(tái)階。對(duì)不同類型炸藥和不同微差時(shí)間的爆破進(jìn)行模擬,隨著炸藥威力減小和微差時(shí)間延長(zhǎng),振動(dòng)速度和爆炸壓力都出現(xiàn)減小,當(dāng)微差時(shí)間大于150ms之后,由于應(yīng)力波疊加效應(yīng)的減弱,將弱化爆破破巖效果。(3)露天礦臺(tái)階邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性研究。應(yīng)用強(qiáng)度系數(shù)折減法對(duì)寶山石礦在靜力作用下的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析,安全系數(shù)為2.30。然后,分別計(jì)算了爆破荷載作用下的邊坡巖石損傷變量和安全系數(shù),最小邊坡安全系數(shù)為1.79,邊坡是穩(wěn)定的。
【關(guān)鍵詞】：露天開采 邊坡穩(wěn)定性 爆破振動(dòng) 振動(dòng)監(jiān)測(cè) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD235
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12
• 1.2 爆破荷載擾動(dòng)下的邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 邊坡工程爆破振動(dòng)特性12-13
• 1.2.2 爆破振動(dòng)對(duì)臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬13-15
• 1.2.3 爆破荷載作用下巖石損傷15-16
• 1.2.4 爆破荷載作用下臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性分析16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4 研究技術(shù)路線18-20
• 第二章 露天礦開采爆破振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)20-38
• 2.1 工程概況20-22
• 2.1.1 地理位置20
• 2.1.2 周邊環(huán)境20-21
• 2.1.3 工程地質(zhì)21
• 2.1.4 開采方案21-22
• 2.2 爆破方案設(shè)計(jì)22-25
• 2.3 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)25-29
• 2.3.1 爆破震動(dòng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.2 測(cè)點(diǎn)布置27-28
• 2.3.3 爆破震動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試28-29
• 2.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析29-30
• 2.5 爆破振動(dòng)速度變化特征30-34
• 2.5.1 薩道夫斯基公式30-31
• 2.5.2 薩道夫斯基回歸分析31-34
• 2.6 爆破振動(dòng)頻率變化特征34-36
• 2.6.1 爆破地震波頻率的理論計(jì)算34-35
• 2.6.2 爆破振動(dòng)頻率變化回歸分析35-36
• 2.7 本章小結(jié)36-38
• 第三章 爆破振動(dòng)對(duì)鄰近臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析38-58
• 3.1 概述38
• 3.2 LS-DYNA簡(jiǎn)介38-41
• 3.3 求解設(shè)置41-44
• 3.3.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分41-42
• 3.3.2 求解參數(shù)設(shè)置42-44
• 3.4 模擬結(jié)果及分析44-56
• 3.4.1 爆炸荷載的影響45-53
• 3.4.2 微差時(shí)間的數(shù)值分析53-56
• 3.5 本章小結(jié)56-58
• 第四章 露天礦臺(tái)階邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性58-74
• 4.1 靜力作用下的邊坡穩(wěn)定性分析58-62
• 4.1.1 邊坡模型的建立58
• 4.1.2 邊坡巖石力學(xué)參數(shù)58
• 4.1.3 強(qiáng)度系數(shù)折減法58-59
• 4.1.4 模擬分析59-62
• 4.2 爆破動(dòng)力作用下邊坡穩(wěn)定性分析62-73
• 4.2.1 爆炸荷載擾動(dòng)損傷模型63-68
• 4.2.2 動(dòng)荷載下邊坡穩(wěn)定性分析68-73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 研究結(jié)論74
• 5.2 研究展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果與參與項(xiàng)目80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：733052