爆破震动对露天矿边坡稳定性的影响分析

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1、DOI:10.13235/j.cnki.ltcm.2014.07.003爆破震动对露天矿边坡稳定性的影响分析宋景辉，吴建圻，何以剑（昆明煤炭设计研究院，云南昆明650011）摘要：分析了露天生产过程中矿爆破动载荷对边坡岩体的影响机理，从多方面分别阐述了影响爆破震动效应的因素，揭示了爆破过程中炮孔装药量、传播介质以及起爆条件等对爆破动载荷的影响。采用边坡稳定性分析软件，以哈尔乌素露天矿边帮为工程实例建立工程地质模型，并且将爆破动载荷以峰值加速度形式纳入稳定性分析过程，对不同峰值加速度下的边坡稳定系数进行求解分析。分

2、析结果表明：边帮岩体在未受到爆破作用扰动时处于稳定状态，随着爆破作用引起的峰值加速度从0增加到0.4g的过程中，边坡稳定性系数逐渐从原始状态下1.155降至0.634，边坡处于失稳状态，爆破震动对边坡稳定性影响显著；峰值加速度a与边坡稳定性系数Fs之间存在显著的线性关系，随着峰值加速度增加，Fs呈线性下降，两者线性拟合度R2为0.99。关键词：爆破震动；动载荷；稳定性；峰值加速度中图分类号：TD824.7文献标志码：B文章编号：1671－9816（2014）07－0010－04Theeffectofblastin

3、gvibrationonslopestabilityinopen-pitmineSONGJinghui,WUJianqi,HEYijian(KunmingCoalDesignandResearchInstitute，Kunming650011,China)Abstract:Thearticleanalyzestheimpactmechanismofblastingdynamicloadonrockslopeintheopen-pitmineproductionprocessillustratesthefactor

4、sofinfluencingblastingvibrationeffectinmanyaspects,randrevealstheinfluenceofholeloading,propagationmediumanddetonatingconditionsetconblastingdynamicload.Usingslopestabilityanalysissoftware,engineeringgeologymodelisestablishedtakingHaerwususurfacemineslopeasan

5、example,andthepeakaccelerationisconsideredintotheanalysisofslopestability.Theslopestabilitycoefficientsunderdifferentpeakaccelerationaresolvedandanalyzed.Theresultsshowthat:thesloperockkeepsinastablestateinitially,asthepeakaccelerationrisesfrom0to0.4g,thecoef

6、ficientofslopestabilitydropsfrom1.155to0.634,andtheslopestartsinstability.Theblastingvibrationhasobviousinfluenceonslopestability,andpeakaccelerationaandslopestabilitycoefficientFshaveanobviouslinearrelationship.Asthepeakaccelerationascends,Fsdecreasesinaline

7、arfashion,andtheR2betweenthemis0.99.Keywords:blastingvibration;dynamicload;stability;peakacceleration爆破作为露天矿生产中的重要环节，对采矿工程活动起到至关重要的作用。爆破可以松散硬度较大的岩石，大大提高采掘机械的工作效率。同时，爆破产生的冲击波在岩石中传递，以爆破动载荷的形式作用于露天矿采场中其他围岩中，引起岩体中应力结构的变化，从而造成结构面的损伤和岩体抗剪强度明显下降。炮孔周围岩体在爆破瞬间受到的压力可达5×

8、103~5×104MPa，远超过岩体的极限抗压强度，岩体受到挤压破碎，而后残余大量能力以地震波形式向岩体外围传播，并通过对岩体施加动载荷引起岩体横向和纵向震动[1]。露天矿采矿工程活动是时间和空间交互的过程，边坡岩体随着采剥工程的进行逐渐形成。从边坡岩体遭到开挖，其内部原始地应力遭到破坏，随着采矿活动的逐渐进行，边坡岩体在地应力、重力及外部载荷作用下，通过应力重新分布向临