高程对某露天矿边坡爆破振动传播规律的影响

以马钢集团某露天铁矿为例,从爆破振动影响下边坡稳定性控制及周边建（构）筑物等的安全出发,采用爆破振动现场测试方法,开展了高程因素影响下爆破振动传播规律试验研究;采用量纲分析提出了萨道夫斯基修正公式。研究结果表明：随着高程差的增加,爆破振动速度在台阶部位岩体上存在“鞭梢效应”,即表现出高程放大效应;爆破振动速度放大系数随测点至爆源水平距离的增加呈现出衰减规律,且放大系数在水平距离300 m范围内较为明显;爆破振动速度随高程差的增加以衰减为主,高程放大效应随高程差的增加而逐渐增大,且高程放大系数在高程差200 m范围内增长迅速,500 m后趋于稳定;高程差的存在增大了爆破振动危害。采用修正的萨道夫斯基公式提高了矿山边坡爆破振动速度预测的精确性,对于采场边坡及周边设施的安全控制具有指导意义。     

基于PEMD的露天边坡不同高程爆破振动信号频谱特征研究

为了更好地研究边坡爆破振动信号的频谱特征分布,结合露天边坡爆破振动试验分析,利用正交经验模态分解方法(Principal Empirical Mode Decomposition,PEMD)剔除了振动信号中的噪声,对不同高程的边坡爆破振动信号频谱特征进行了研究。结果表明:(1)节理裂隙发育边坡在当前起爆方式下,爆破振动信号能量的优势频段为10～100 Hz,其频段内的能量占总能量的64.2%～88.0%;(2)同一高程不同振动方向的爆破振动信号中,径向峰值振动速度最大,主振频段内集中的振动能量最大;(3)在边坡特定高程处,爆破振动信号不同频率成分存在选择放大或衰减效应,且不同振动方向能量的放大与衰减程度并不相同;(4)随着高程的增加,爆破振动信号的峰值瞬时能量表现为先增大后减小,在边坡出现高程放大效应处达到最大。     

露天煤矿台阶边坡爆破振速的高程放大效应研究

露天矿开采过程中,多以大药量抛掷爆破方式破碎岩石,爆破振动对露天矿边坡的安全构成威胁。针对露天矿台阶边坡受爆破振动影响以及爆破振动的高程放大效应问题,结合哈尔乌素露天矿北端帮工程实际,利用数值模拟方法和理论分析方法对高程放大效应进行了研究,并对FLAC3D数值计算结果进行了验证;研究了在背波和迎波2种不同情况下台阶边坡内部、表面质点动力响应情况,最后分析了台阶边坡动力响应机理。研究结果表明:露天矿台阶边坡在爆破振动影响下呈现出高程放大效应,台阶边坡表面和内部质点的峰值振动速度总体呈现随着距离的增加逐渐衰减的趋势;同一台阶质点的振速由边坡表面向内部递减,越靠近边坡表面,质点的振动速度越大;在背波情况下,高程放大效应最显著的在底部台阶,同一台阶质点的高程放大效应由边坡表面向内部减弱;在迎波情况下,高程放大效应最显著的则在顶部台阶,同一台阶质点的高程放大效应未呈现出明显的变化。     

台阶高度对爆破振动高程效应的影响研究

爆破引起的振动是影响爆破生产安全和边坡岩体稳定性的重要因素,因此展开对爆破振动高程效应的研究是有必要的。本文通过现场爆破振动实测和混凝土模型爆破振动试验,研究台阶高度与爆破振动高程效应的关系,结果表明:高程对爆破振动既有放大效应也存在衰减效应,以衰减效应为主,放大效应为辅。在高程放大效应显现明显的区域,放大倍数随着高程差的增加,呈现先增大后缩小的变化规律。从整体来看,距爆源水平距离相等的测点,台阶的振速低于平地,在高程放大效应显现明显的区域除外。     

振动频率对台阶地形岩体内振动波地形效应影响的研究

台阶地形振动放大与衰减效应是岩质高边坡爆破地震波传播规律研究的重要内容。通过台阶地形振动数值模拟,基于振动频率探究台阶地形岩体质点振动速度在传播过程中地形效应的产生及变化规律,结果表明,振动速度的高程效应并不随台阶高度的增加而单调增加,与输入振动波频率密切相关,竖直方向质点峰值振动速度随高程变化率先出现振动放大现象,放大系数到达最大值后随高程增加而逐渐降低;水平方向质点峰值振动速度随高程、频率的变化呈周期性的衰减特征。根据模拟计算结果,提出了台阶地形岩体内质点峰值振动速度的衰减模型,为边坡设计支护工程提供了参考依据。     

炸药量对爆破振动高程效应影响的模型试验研究

在露天矿山、交通、水利、能源等领域,爆破施工是比较普遍的方法.但是爆破振动在边坡上传播的过程中,会产生高程效应,是不可忽视的一个关键问题.本文通过混凝土模型爆破试验对露天矿爆破振动规律进行分析,研究爆破振动高程效应与炸药量间的关系.爆破试验表明:在正高程台阶模型中,随着药量增加,在高程效应明显区域,振速放大越明显.在负...     

基于 EEMD-HHT 法的露天矿山深孔爆破振动效应研究

工程爆破在我国国民经济建设过程中发挥着重要的作用,但作为爆破有害效应之首的爆破振动是一个不可忽视的问题。为研究露天矿山深孔控制爆破“高程效应”“鞭梢效应”以及爆破振动波能量分布特征,依托星光露天矿山深孔控制爆破工程,通过现场爆破试验研究,提出了一种基于电子雷管精确延时与EEMD HHT信号分析技术的爆破振动效应分析方法。研究表明：爆破振动速度总体呈现衰减趋势,存在高程放大效应,且具有明显的方向性,放大系数表现为垂向（Z方向）>径向（X方向）>切向（Y方向）;同一高程,“鞭梢效应”现象明显,表现为台阶外缘附近岩体质点峰值振动速度大于内缘边坡坡脚处;爆破振动信号能量优势频段分布于10~50 Hz,并且以低频段为主,爆破振动波能量垂向（Z方向）>切向（Y方向）>径向（X方向）。通过对露天矿山深孔控制爆破振动效应的研究,降低了爆破振动对岩体扰动的影响,爆后边坡岩体稳定,轮廓清晰,破岩块度均匀,为类似工程提供了参考依据。     

爆破振动高程放大效应研究

在爆破施工现场,爆破区域与周围的建筑物之间存在一定的高程。为保护建筑物不受爆破振动高程放大效应的影响,在某露天矿爆破施工现场进行爆破振动测试,通过线性回归获得了该矿山爆破振动的传播规律。采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对爆破振动的高程放大效应进行分析研究。现场试验和数值模拟的结果表明,在爆心距相同的条件下,随着高程的增大,其爆破振动峰值增大,即爆破振动存在明显的高程放大效应。通过计算爆破振动放大系数发现,随着高程的增加,爆破振动水平向放大系数由1.15增加到1.48,然后又减小到1.18,垂直向放大系数由1.21增加到1.57,然后又减小到1.23,其放大系数总体上遵循先增加后减小的变化规律。     

深孔台阶爆破振动衰减及信号能量频域分布特征

为分析露天矿深孔台阶爆破振动幅值和频率随水平距离和高程变化的衰减规律,进行了5次爆破振动测试,分析了不同地形条件下爆破振动的衰减特点;利用小波包方法分析爆破振动信号能量的频域分布.结果表明,露天深孔台阶爆破振动存在明显的高程放大效应,三向振速中水平向振速较大,主振频率为7～10 Hz,爆破振动信号能量主要分布在7.3～...     

微差爆破试验及爆破振动能量的小波包分析

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害,结合室内混凝土边坡相似微差爆破模拟试验,利用MATLAB 7.0,结合小波包技术,研究了振动信号能量和峰值速度随距离的变化规律,分析了减震沟对振动信号能量与峰值速度的削弱程度,以及对振动信号能量分布的影响。总结得出:减震沟使得爆破振动信号能量卓越频带向低频带集中;一定范围内,随传播距离的增加,爆破振动信号峰值振动速度与总能量衰减趋势逐渐变缓;峰值振动速度大的爆破振动信号携带能量不一定大,能量不仅仅是振动速度的表征。     

不同爆破参量对爆破振动信号能量分布的影响

为研究不同爆破参量对爆破振动信号能量分布的影响,采用小波包分析技术对不同爆破参量下某矿山的爆破振动信号进行了小波包能量分析,结果表明,随着爆心距的增加,0~15.6 Hz爆破振动信号的能量占总能量比例呈上升趋势,增幅为45.88%;15.7~62.5Hz的能量占总能量比例明显降低,降幅达56.7%。同样的,随着最大单响药量和高程的增加,0~15.6 Hz爆破振动信号的能量占总能量比例也呈上升趋势,增幅分别为33.86%和26.33%;15.7~62.5Hz的能量占总能量比例明显降低,降幅分别为50.64%和39.76%。随着爆心距、最大单响药量及高程的增加,爆破振动信号的主振频带有向低频发展的趋势。而该频率接近该矿山边坡的固有频率,容易发生共振,导致边坡失稳。     

某露天铁矿爆破振动对边坡的动态响应特征研究

岩石边坡的安全性影响着矿山的经济效益。为了评估露天矿岩石边坡的稳定性,研究爆破近区的岩石边坡对爆破振动的响应特征,以某露天矿爆破开挖为工程背景,运用理论分析并根据现场地质条件,确定边坡上的测点位置,研究爆破振动波在边坡上传播的规律。 运用FLAC3D软件建立边坡模型,分析岩石边坡在爆破振动作用下的速度、位移的变化特征。研究表明：高边坡的测点竖直方向振动速度相对于水平方向较大,爆破振动强度并没有随着正高程的增大而呈现无限放大趋势,而是达到一定高程差时才会呈现出爆破振动的放大效应;边坡的竖直方向与水平方向发生小部分变形,但坡底水平位移变化幅度较大且为集中,降低了边坡的稳定性。     

爆破振动作用下岩质边坡振动预测新模型#br#

台阶状地形爆破振动的放大与衰减效应是影响边坡及周围构筑物稳定性的重要因素。利用数值程序建立边坡模型,对其地形效应的产生及变化规律进行研究。试验结果表明：台阶状地形岩体表面质点振动速度分布存在明显的非线性放大与衰减效应,放大效应的变化特征与振动频率紧密相关,衰减效应与岩体夹制作用和振源距有关。岩体表面质点的竖直方向振动速度在较低振动频率时呈现出放大现象;台阶状地形条件下,振动频率增强了振动波的地形放大效应。结合萨道夫斯基公式,提出了影响爆破振动速度的高程放大因子和岩体夹制作用因子,完善了边坡地形振动预测方法,为工程爆破施工设计奠定基础。     

爆破振动高程效应对比试验研究

为了研究爆破振动高程放大效应的规律,有效地控制爆破振动,采用电子雷管和导爆管雷管进行现场对比试验,并利用MATLAB对监测数据进行线性回归分析,得出受高程影响情况下的爆破振动速度预测公式。结果表明:采用电子雷管起爆的爆破振动主频率高于采用导爆管雷管且高于10Hz,更有利于保护边坡;爆破振动高程放大效应具有方向性,在垂直方向更明显。利用预测公式对振动速度进行控制,可有效保护被保护对象。     

露天矿爆破振动高程效应研究

露天矿开采形成高陡边坡,其稳定性显得尤为重要。研究爆破的高程放大效应尤其具有特殊的意义,针对具体矿山采用数值模拟方法进行分析,对爆破振动的高程放大效应进行探索性的研究,以期对类似矿山的边坡保护有一定的借鉴意义。     

基于回归分析的边坡爆破振速高程效应研究

为研究边坡深孔爆破载荷作用下高程差与水平距离2项参数对振动速度影响程度,运用LS-DYNA建立工程相似模型进行模拟,并基于萨道夫斯基公式与高程差修正公式分别对测点振速进行单、多元回归分析。结果表明,经典萨道夫斯基公式对台阶平整地形下的振动速度拟合度较高;边坡面上随高程的改变出现明显的振速放大效应,沿边坡面的爆破振动速度与高程差的相关系数比水平距离与其相关系数高约12%;采用两种速度公式对坡面不同高程差位置的爆破振动速度回归分析,结果显示高程差修正公式的拟合度明显高于萨道夫斯基公式的拟合度。     

岩质多级边坡爆破震动的坡形效应研究

岩质边坡的高程放大效应是边坡爆破振动主要研究内容之一,对研究爆破作用下边坡局部损伤破坏具有重要意义。通过建立爆破边坡模型,引入坡形影响因子,进而推导爆破震动波作用下多级边坡振动位移公式,结合现场监测数据进行对比分析,结果证明引入坡形的震动位移公式准确率能达到67%~72%,基本满足初步估算要求。     

爆破振动在台阶边坡上的传播规律与预测分析

基于台阶地形模型爆破振动测试实验,研究爆破振动在台阶地形的传播规律及测点位置对爆破振动速度预测的影响规律。结果表明,爆破振动速度随着水平距离的增加总体呈衰减趋势,恒有垂直方向爆破振动速度远大于水平径向和水平切向,台阶边缘爆破振动速度存在局部放大现象;将台阶不同位置测点分成三类:Ⅰ类(包括全部测点)、Ⅱ类(包括水平地面测点、台阶中部、根部测点)、Ⅲ类(包括水平地面测点、台阶根部测点),分别应用萨道夫斯基公式和高程修正公式进行预测,发现高程修正公式的预测精度明显优于萨道夫斯基公式;Ⅲ类测点预测进度最优,Ⅱ类次之,Ⅰ类最差。建议进行边坡地形爆破振动速度预测时,只选取边坡台阶根部测点的振动速度进行预测分析。     

露天矿岩质边坡爆破振动响应特征研究

为了客观反映岩质边坡体对爆破振动的响应程度,在反应谱理论的基础上,采用加速度反应谱及动力系数分析方法,对实际工程中采集到的爆破振动信号进行了分析。结果表明,边坡体内在阻尼比对爆破振动响应影响很大,试验场地条件下,边坡体在爆心距35~46m范围内对爆破振动具有多振型、多频带的响应特征,在爆心距47~57m范围内对爆破振动响应存在明显的放大效应,阻尼比为0.03时,响应增大1倍。     

露天矿山石灰岩边坡爆破振动特性及规律研究

研究了爆破振动对石灰岩矿山边坡的影响,通过现场爆破振动测试,结合现场地质条件进行了爆破振动特性及规律研究。结果表明,基于M.A萨道夫斯基拟合公式的2次现场爆破振动数据中质点振动速度具有明显的衰减趋势;基于高程效应修正的M.A萨道夫斯基拟合公式的相关系数达到了0.94,比传统M.A萨道夫斯基公式拟合效果好;采用本文得到的修正拟合公式,结合靠帮设计起爆药量,对石灰岩边坡各台阶最大振动速度进行预测时发现,爆破设计应重点考虑振源临近台阶造成的影响。