弓长岭露天铁矿何家采区爆破地震波传播规律的研究摘要
炸药在岩体中爆炸形成的爆破地震波在地层中传播时会引起岩体介质质点和地表土层的振动,其引起的破坏现象与后果称为爆破地震效应。爆破地震效应是露天矿山爆破的主要危害之一。目前,露天矿山大多采用中深孔爆破,其特点是单孔装药量大,因而爆破地震不可避免地会对爆区周围的工业建筑和民房造成一定的影响。由于爆破地震波是引起建构筑物发生爆破地震效应的直接因素,因此,为有效控制爆破地震效应造成的危害,对爆破地震波传播规律的研究有着重要意义。本文在综合已有的爆破地震波研究成果的基础上,以弓长岭露天铁矿何家采区的生产爆破为研究对象,围绕爆破振动对周围村民房屋的影响,基于现场监测数据,采取统计分析与数值模拟相结合的方法,对爆破地震波的传播规律进行了研究。本文开展的研究工作包括:(1)基于现场监测数据,对弓长岭露天铁矿何家采区爆破地震波的质点振动速度、振动频率和持续时间等参数的分布特征进行了分析。(2)利用最小二乘法,回归了何家采区中深孔爆破振动频率衰减公式和不考虑高程放大效应的质点振动速度衰减公式;利用多元回归分析法,回归了考虑高程放大效应的质点振动速度衰减公式。可用于指导现场爆破设计,确定不同爆区的允许最大同段药量。(3)利用回归出的公式,对采区东部靠近边帮位置掘沟时离采区最近的村民房屋处的质点振动速度和振动频率进行了预测,并根据预测结果,针对如何调整掘沟位置这一问题,给出了相应建议。(4)利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了对村民房屋影响最大的II爆区的掘沟爆破过程,计算了离采区最近的村民房屋处的质点振动速度;对II爆区附近的台阶爆破两种爆破方案进行了模拟分析,确定了合理的台阶爆破方案。
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