露天矿山爆破振动衰减规律的试验研究摘要
随着工程爆破领域的不断发展和社会的经济进步,在爆破作业生产中出现了更多的难题和难点需要解决,由爆破地震波引起的安全问题经常发生,而且有些问题目前还不能完全解决。因此,对爆破振动效应的预测、预报及控制都有了更高的要求。本文基于“矿山高性能炸药精细爆破技术与系统优化研究”项目中的部分研究内容,结合鞍钢集团东鞍山铁矿、大孤山铁矿生产爆破中的大量爆破振动数据的监测与分析,对爆破振动的强度及地震波的衰减规律等方面的问题进行深入研究,以期达到控制矿山爆破震动危害最小、爆破能量利用率高的目的。论文基于爆破振动实测数据,采用理论分析和试验研究相结合的方法,对质点振速峰值、地震波能量、主振频率等影响爆破振动衰减的因素进行了系统的研究。对不同开采条件、装药结构的爆破生产作业进行爆破震动实时监测,研究影响爆破振动地震波的诸多因素;在计算机上进行波形图的分析,预测爆破地震波速度峰值的衰减规律;质点速度进行萨道夫斯回归分析,达到精度预测的目的;理论公式与HHT分析方法相结合,分析爆破振动的诸多因素(装药量、爆心距、爆破方式、介质性质、场地地形条件等)对地震波在传播过程中的主振频率、传播速度、地震波能量的影响,选取参考量作为爆破振动的主要影响因素,为实际爆破工程中的爆破作业提供理论分析和实践依据。通过对矿山爆破监测数据的分析表明:在台阶爆破的不同方向上地震效应不同;当爆心距相同时,上一台阶的爆破地震效应比爆区强烈;随着测点距离的增大,爆破地震波的最大幅值逐步衰减,振动频率亦有所下降,而振动作用时间在一定范围内则有所增加;当单段药量增加时,爆破地震波加速度峰值也增加,因此控制单段最大药量可有效控制爆破地震动效应;地震波传播过程受岩体层面的影响,使得不同方向、不同岩种传播的地震波的衰减程度不同;预裂爆破技术具有一定的减震作用;HHT分解更加彻底精细,可以给出爆破振动信号的时频分布特征,更能反映振动信号的非平稳特性。
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