爆破震动对魏家峁露天矿非工作帮边坡稳定性影响研究

摘要

边坡稳定性是露天矿安全生产过程中的最需要解决的问题，而爆破作为破岩开挖的具体操作手段，给矿山生产带来高效便利和经济效益的同时，对于露天矿的安全影响不容忽视。爆破震动动荷载条件下产生的边坡失稳、滑坡的事故层出不穷。同时，爆破震动作用对边坡岩体损伤的累积也是影响边坡稳定性的主要因素。
　　本文通过结合魏家峁露天矿实际生产过程，对爆破震动条件下的露天矿边坡稳定性进行研究。利用FLAC3D数值模拟分析软件对边坡稳定性进行动力响应分析。具体的研究内容及成果包括：（1）通过对动力有限元软件加载方式、指数荷载、等效三角形荷载加载方式以及FLAD3D数值模拟软件动力学模块加载方式探讨研究，最终选择了通过FLAC3D数值模拟软件中的动力学模块进行模拟。（2）通过FLAC3D数值模拟软件对魏家峁露天矿首采区非工作帮在自重条件下进行模拟计算分析，得出自重条件下的位移、应力等分布情况，并计算出自重条件下的安全系数。（3）运用FLAC3D的非线性动力反应分析模块对加载爆破动荷载条件下边坡稳定性影响进行模拟计算，并得到动荷载条件下首采区非工作帮的位移、应力、塑性区分布以及安全系数等，并对比自重条件和爆破荷载加载条件下的各类云图以及安全系数，比较结果显示出爆破震动对边坡稳定性的影响。（4）通过现场实测质点爆破振动速度峰值与FLAC3D跟踪监测质点振动速度峰值对比分析，证实本文研究方法的正确性与可行性。同时，将测振仪得到的数据通过分析得出的场地影响系数和衰减系数代入到萨道夫斯基公式中，得到当地质点振动速度的估算方程。并结合爆破震动对首采区非工作帮边坡的主要影响因素，给出合理的降低爆破震动危害的治理意见。
　　通过本文对爆破震动对边坡稳定性的影响研究，不仅为露天矿的安全生产提供理论依据及技术支持。同时，也通过这种低价高效的手段，为露天矿降低安全生产的成本。