《高程放大效应对露天采场爆破震动衰减的影响研究》.pdf

《《高程放大效应对露天采场爆破震动衰减的影响研究》.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、黄金GoLD2015年第7期／第36卷高程放大效应对露天采场爆破震动衰减的影响研究胡光球，璩世杰，梁新民(北京科技大学土木与环境工程学院)摘要：露天采场边坡对爆源不高于坡脚处的爆破震动存在放大作用。通过对露天采场高程放大效应机理分析，认为萨道夫斯基公式难以准确描述采场内爆破震动衰减规律；通过引入高程因素对萨道夫斯基公式进行修正，运用最小二乘法原理进行多元线性回归分析，建立震动衰减模型。对司家营铁矿Ⅱ采场中深孔爆破进行现场监测，验证了高程放大效应的存在。回归计算结果表明，修正的萨道夫斯基公式更具科学性。关键词：露天采场；爆破震动；高程放大效应；衰减模型；回归分析中图分类号：TD235．1

2、文章编号：1001—1277(2015)07—0028—04文献标志码：Adoi：10．11792／~20150707和台阶，爆破地震波衰减与其在平整场地衰减情况有0引言较大区别。爆破地震波在坡面传播过程存在随高程通常将爆破引起的爆破震动效应、冲击波超压与放大的现象，威胁边坡稳定。因此，研究采场爆破震爆破噪声、爆破毒气等副效应合称为爆破三害。爆破动衰减规律，准确预测采场边坡震动强度，对矿山安震动效应已经成为爆破危害的“三害之首”_1J，准确全生产具有重要意义。地预测其衰减规律是开展爆破安全设计的首要条件。1采场台阶对爆破震动传播的影响爆破震动效应与其影响因素存在着复杂的关系，爆破本身具

3、有的复杂性、瞬时性、不确定性特点，爆破地形是研究爆破震动衰减的重要因素。采场台介质的多变性等，使得爆破震动衰减规律难以准确预阶对爆破震动传播的影响不仅和台阶的自震主频率测。露天采场爆破时，爆破震动波在采场边坡传播随有关，而且与震动波的反射和叠加有关。高度增加而产生的放大效应是研究震动衰减规律不露天采场随着开采的进行，周围逐渐形成边坡和可忽视的一部分。台阶，边坡或台阶可以视为一种凸形地貌。研究表近年来，众多学者对爆破震动的高程放大效应进明，凸形地貌对爆破震动有一定的放大效应，即当边行深入研究，取得了丰硕的成果。吕淑然等研究坡上测点的位置高于爆心时，爆破震动速度有所增表明，高于爆源的凸出地

4、表对爆破震动具有明显的放大。若将不同高程的台阶视为主体边坡的突出大作用，且高差越大爆破震动放大效果越明显。舒大物，当台阶底部进行爆破作业时，产生爆破动载荷加强等研究发现，高程放大效应与边坡的坡度有关，载于边坡结构上，边坡将产生动力响应，此时，边坡的当坡度比大于1／2时，边坡开始表现高程放大效应，自震频率将会对边坡震动强度产生显著影响。边坡反之，则不表现放大效应。文献[5]认为，露天采场面不同高程的台阶岩体结构自震主频率不尽相同，而边坡对爆源低于坡脚处的爆破震动存在放大作用，震且边坡的主体结构自震频率通常低于凸出的台阶部动速度随着高度增加而不均匀的增加，当达到临界高位自震频率，当爆破震动

5、主震频率带范围与台阶的自度时，放大系数达到最大，高度进一步增加时，放大系震主频率相近时，部分台阶的一定范围内岩体将产生数将逐渐减小。文献[6]认为，露天采场爆破震动高“共振”现象，震动速度显著增强，而边坡整体的这种程放大效应受到边坡形状和爆破动载荷的影响，边坡放大效应不明显。因此，可能出现上一级台阶震动速的坡度增大或形状发生改变时，上部台阶震动强度可度大于下一级台阶。能大于下部台阶。唐海等研究发现，露天采场边爆破震动波传播至坡面时，将发生反射，入射波坡对爆破震动波的放大效应具有一定的方向性，垂直和反射波相互叠加，使得坡面的震动强度增大。在水方向比水平方向放大效应更加明显。平方向上，随着

6、距爆源的水平距离的增加，这种叠加露天采场随着开采的进行，形成高度不等的边坡作用将会减弱；在垂直方向上，随着高程的增大，面波收稿日期：2015—05—10作者简介：胡光球(1990一)，男，江西抚州人，硕士研究生，从事采矿、土木工程及爆破技术方面的研究；北京市海淀区学院路30号，北京科技大学土木与环境工程学院，100083；E—mail：huguangqiu@163．tom2015年第7期／第36卷强度有所减小，体波有所增大，且作用却不断增强，两式中：m为随机因素的影响因子，满足正态分布。者综合使得震动强度随着高程的增大而加强。为求得模型中未知参量b。、b、b，需对模型进行n(n>3)次

7、以上的样本观察，且观察次数越多，未知2衰减规律线性回归分析参量的结果预测越精确。通过观测数据组成一个有2．1修正的萨道夫斯基公式限的样本模型：目前，研究爆破震动衰减规律运用较广泛的方法Y=Xb+s(5)是通过萨道夫斯基公式，描述自变量单段最大装药量Yl和爆心距与因变量质点震动速度的非线性关系。Y2式中：Y=，X=：一()●y式中：为质点震动速度(cm／s)；Q为装药量(kg)；R为测点距爆心的距离(m)；K为场地系数；为衰减系数。，s为随机因素