爆破动载下露天矿山边坡响应特征研究

摘要

我国是矿产大国，开采历史较长，目前许多大中型露天矿山都已进入深凹陷开采，边坡稳定性受爆破影响日益加重，而爆破依旧是一些矿山生产的主要手段有时是唯一手段，因此边坡动力响应的研究具有很重要的理论与现实意义。
　　边坡动力问题是一个涉及多学科的难题，对其进行的研究还很不成熟。本文在阅读大量文献的基础上，总结了地震效应的研究现状及其进展，对边坡的响应规律和数值模拟进行了介绍，论文结合江铜集团德兴铜矿的工程实际进行研究，通过近2个月的现场生产监测，整理分析了各边坡震速峰值，探讨了边坡爆破震速监测判据并评价了德兴铜矿边坡，发现了：测站的三向震速随距离的增大而衰减的程度有所不同；距离爆区较近的测站的三向震速离散性较大，随着距离的增加三向震速离散性较小，即距离较爆心远的测站的三向震速较为相近；铜矿边坡坡脚处震速普遍较大，坡顶未见放大效应，测站径向与垂向的震速一般较切向震速大，垂向震速峰值并非最大；使用软件 FLAC3D进行数值模拟，根据现场实际情况对动力加载和边界条件等进行了创新性的输入和设定，模拟结果与实测基本一致，并且在介质相同，不考虑节理、裂隙、断层等构造的情况下与实测三向爆速衰减情况也基本一致；对比静态平横后的坡体位移与动力荷载后的位移变化，发现现场爆破施工对该边坡的位移影响较小。
　　本论文所做研究工作主要是针对江铜集团公司德兴铜矿采场开采过程中，生产爆破对边坡的影响程度、出现的安全隐患等一系列问题，围绕被保护对象边坡的响应特征开展研究。通过现场实测和数值模拟相结合的方法进行比对分析。本项目紧密结合生产实际，对矿山安全和生产具有重要指导意义和参考价值。

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第 1 章 绪 论

1.1 概述

1.2 爆破地震效应研究现状与趋势

1.3 研究内容与方法

第 2 章 工程背景

2.1 矿山地质

2.2 现场边坡状况

2.3 存在的问题

2.4 小结

第 3 章 爆破震动监测及结果分析

3.1 爆破震动监测

3.2 测震研究的方法

3.3 现场监测的准备与方案制定

3.4 监测数据的处理

3.5 震动分析与震动衰减规律

3.6 小结

第 4 章 数值软件的选取及动力模拟步骤

4.1 数值软件的选取

4.2 FLAC3D 求解过程与原理

4.3 FLAC 动力分析基本理论

4.4 小结

第 5 章 爆破动力作用下边坡的响应数值模拟

5.1 计算模型及参数选取

5.2 计算结果分析

5.3 小结

第 6 章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附 录

程序

攻读硕士期间研究成果

附图

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