爆破振动对矿山岩体边坡损伤弱化规律研究

摘要

随着露天采剥技术的广泛应用,爆破振作用下矿山岩体边坡的稳定性越来越受到关注。本文结合内蒙古霍林河南露天矿爆破振动作用下矿山岩体边坡的振动和声波实测数据分析了爆破振动对于矿山岩体边坡累积损伤作用,对其损伤规律做了系统的研究。根据多次爆破生产实践,在分析每次爆破振动实测数据及其主要参数的条件下,回归得到了在相应条件下爆破振速的萨道夫斯基公式,具体说明了爆破振动对于岩体边坡的损伤作用。根据声波测试的结果,在计算爆破振动作用下岩体声波降低率及矿山岩体边坡累积损伤程度的基础上分析了矿山岩体边坡在爆破振动扰动的作用下声波波速的主要特点;总结了与边坡走向不同方向上边坡岩体的损伤规律;根据对爆破振动损伤计算结果的分析,划分了爆破振动作用下边坡岩体的损伤区域,并利用FLAC3D软件对四次爆破振动动荷载作用下边坡岩体损伤区域进行了模拟,证明了损伤区域划分的正确性;利用量纲分析法回归得到了考虑高程差的爆破振动主频衰减公式。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 综述

1.2 课题的实用价值或理论意义

1.3 课题的研究方案

1.3.1 论文的研究内容

1.3.2 论文方案

2 爆破振动对边坡疲劳损伤的理论分析

2.1 爆破振动简述

2.2 爆破振动强度的经验公式

2.3 爆破振动安全标准研究

2.4 我国爆破振动安全判据

3 多次爆破振动作用下边坡岩体振动及声波波速累积损伤效应

3.1 概述

3.2 岩体声波传播方程及其损伤

3.2.1 岩体声波传播的波动方程

3.2.2 边坡岩体损伤判定标准

3.3 多次爆破振动作用下矿山岩体边坡声波现场测试

3.3.1 测试仪器

3.3.2 测试地点的选择

3.3.3 测点布置

3.3.4 实验过程

3.4 振动测量结果分析

3.5 声波测试试验结果与数据分析

3.6 与岩体边坡走向不同方向上的爆破振动损伤规律

3.7 本章小结

4 基于声波测试的边坡岩体损伤区域的划分

4.1 概述

4.2 拉剪应力状态下的裂隙岩体损伤演化方程

4.3 爆破振动作用下损伤介质的损伤演化规律

4.4 基于声波测试的边坡岩体损伤区域的划分

5 基于 FLAC3D 的爆破振动作用下边坡安全系数的确定

5.1 FLAC3D 简介

5.2 强度折减法的基本原理及屈服准则的选用[66]

5.2.1 强度折减法的基本原理

5.2.2 屈服准则的选用

5.3 边坡模型的建立及力学参数的确定

5.3.1 边坡模型的建立

5.3.2 力学参数的确定

5.4 振动荷载的模拟与输入

5.5 模拟结果分析

5.6 本章小结

6 高程对露天矿岩体边坡爆破振动主频的影响

6.1 概述

6.2 爆破振动现场监测

6.2.1 试验条件

6.2.2 试验方法与试验方案

6.2.3 试验结果

6.3 考虑高程因素对爆破振动主频的影响

6.3.1 考虑高程因素的爆破振动主频相似准数方程

6.3.2 高程因素对爆破振动主振频率影响的回归分析

6.4 本章结论

结论

参考文献

作者简历

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