爆破扰动下顺层岩质破碎高陡边坡的稳定性监测与数值分析

高陡顺层岩质边坡历来是国内外学者重要的研究内容，高陡顺层岩质边坡稳定性对于露天矿山的安全建设具有重要意义。因此针对某露天矿山终了顺层岩质边坡的稳定性进行了研究，旨在分析该矿山顺层岩质边坡在爆破扰动下的稳定性，通过采用室内岩石力学试验、爆破振动监测法以及数值分析法对该矿山两种爆破条件对顺层边坡的扰动进行了全面的研究。研究结果显示，在两种爆破条件下，顺层边坡结构面处的位移均呈现出由上至下逐渐增加的趋势，且超过结构面一半时，位移显著增加，且当主爆区爆破时，在爆破扰动下，边坡的安全系数为1.66;当预裂孔爆破时，边坡的安全系数为1.61。说明越靠近顺层边坡的结构面时，边坡的稳定性受爆破的影响越敏感，且在主爆区的频繁爆破扰动下，边坡的稳定性已经受到影响，因此在越靠近结构面的预裂爆破起爆后，边坡的稳定性会降低，但根据安全系数的计算结果可知，不同爆破条件下边坡均处于稳定状态。此项研究为该矿山的设计提供了宝贵的理论依据，为今后矿山的设计、生产均提供了可靠的指导。     

劣化扰动因素下顺层岩质边坡稳定性及优化设计研究

顺层岩质边坡受天然地质构造影响,其稳定性相对较差。然而在暴雨、爆破和地震这些强大的劣化因素影响下其稳定性受到更大的威胁。因此以强度折减理论为基础,采用数值模拟的方法对某矿山顺层岩质终了边坡的稳定性进行了分析。研究该矿山在暴雨、爆破和地震3种工况下,拟设计方案和两种优化方案的顺层终了岩质边坡的滑动面位置、边坡的横向变形和应力变化规律。结果表明:地震对该矿山顺层边坡的稳定性影响最大,且在拟设计方案条件下边坡的安全系数低于规范值,边坡处于不稳定状态;通过对该矿山顺层边坡的优化研究,最终得出该矿山最优的设计方案。     

岩体结构面对边坡爆破的影响及改进措施

分析了结构面垂直水平面的边坡、顺层边坡和反倾斜边坡的光面爆破效果。结构面垂直水平面边坡爆破后,容易形成锯齿形坡面,可以通过多打孔、少装药等措施改善爆破效果。顺层边坡爆破后,容易发生滑坡,可通过爆破前边坡加固、间隔装药爆破降低爆破对边坡保留岩体的破坏作用。反倾斜边坡爆破后容易形成局部超挖,可通过减小边坡坡面角和分段装药爆破的方法改进爆破效果。本研究对改善类似边坡爆破效果有一定的参考价值。     

顺层边坡岩体爆破对软弱层性态的影响研究

研究并确定开挖爆破对顺层岩质边坡软弱层性态的影响规律是正确进行边坡稳定性分析及其支挡设计的前提。结合现场浅孔爆破层裂试验,利用LS-DYNA3D程序模拟研究浅孔爆破时软弱层性态的变化特征。探讨距爆源不同位置处软弱层充填物的位移分布、压密度及其变化规律,给出了爆破造成层面破裂的临界位移值0.1 mm和充填物压密度的近似计算公式。此外,在模拟计算相同地质条件下深孔爆破的层裂效应基础上,分析比较了深孔爆破和浅孔爆破对软弱层性态影响的差异及其原因。研究结果表明,浅孔爆破在软弱层中形成上下左右4个方向稍微突出的近似圆形爆腔,其半径约为28.7 cm;而深孔爆破的近似圆形爆腔,其装药后方半径（89.1 cm）远小于其他3个方向半径（138.7 cm）,且软弱层上下表面向后卷曲厉害;随着爆源距的增大,软弱层的位移逐渐减小,并且浅孔爆破和深孔爆破在爆源距分别小于40 cm、100 cm时,位移随爆源距的降低速度很快;软弱层的压密度在爆源附近较大,而且降低速度也很快,随着爆源距的增大,压密度逐渐减小。     

含软弱夹层顺层岩体边坡爆破试验研究

以某石灰石矿采场黏土质夹层物为软弱夹层原料嵌入预制水泥砂浆体制作含软弱夹层的顺层岩体台阶爆破模型,进行了不同爆破条件下含软弱夹层顺层岩体的爆破模型试验。试验结果表明：爆破后将软弱夹层空间展布分为4个区域：爆腔区、压密区、影响区和无扰动区,其中爆腔区、压密区和影响区构成了模型的层裂区;压密区密度随爆源距离的增加呈先增大后减小的规律,最后减小至爆破前密度。模型的层裂范围随软弱夹层含水率、最小抵抗线、爆破药量的增加而增加,随软弱夹层厚度的增加出现先增大后减小的规律。不同药包位置的试验证明,改变炮孔的装药位置可以降低或克服含软弱夹层的岩体的层裂作用。     

威斯特铜矿临近边坡缓冲爆破技术研究

在露天矿爆破开挖过程中,当边坡岩体节理裂隙发育,岩性破碎时,单采用预裂爆破或者光面爆破技术来控制边帮保留岩体是不够的。为充分利用缓冲孔和缓冲层的爆破降振作用,减弱爆炸荷载对边坡岩体的损伤,台阶靠帮时采用缓冲爆破技术维护边坡稳定性。通过优化缓冲爆破参数设计,采用间隔装药分段起爆方式,对威斯特铜矿2号露天采场进行缓冲爆破试验。试验结果与传统台阶爆破进行对比,缓冲爆破振动强度能够降低25%以上,并且台阶坡面相对平整,大块率降低20%左右,基本没有出现根底,爆破效果良好。     

抚顺西露天矿南帮边坡变形机制与稳定性分析

在调查抚顺西露天矿南帮边坡变形失稳形成的地质环境基础上,分析了变形体发育特征、影响因素以及稳定情况。研究表明该变形体是矿山开采形成的顺层岩质边坡易滑体,受坡体结构、坑体构造、降雨、深层软弱带及底部开挖影响渐次形成的,属特大危岩体。通过数值计算并综合监控调查结果,认为现渐趋稳定的变形体在降雨等工况下稳定性骤降,仍具有较高成灾可能性,需开展监测工作,并提出了边坡稳定控制技术措施建议。     

基于强度折减法的节理岩质边坡支护稳定性分析

对于岩质边坡,强度折减系数法在边坡开挖计算中便采用降低的岩体参数,初始地应力计算和边坡初始状态不同,计算过程与强度安全系数定义不一致。提出了改进的强度折减系数法,充分考虑了岩质边坡初始地应力的影响,所得到的安全系数更加符合实际,并以四川九架棚大桥节理岩质边坡稳定性分析为例,采用改进的强度折减系数法对该边坡稳定性进行了分析。采用文中方法对九架棚大桥理县侧节理岩质边坡锚杆支护稳定性进行分析,分析结果表明,采用锚杆支护后的节理边坡塑性区分布较小,安全系数为1.2,支护后的岩质边坡处于稳定状态。     

渝黔高速路中陡岩质边坡破坏机制及失稳判据

介绍了渝黔高速公路岩质边坡失稳的特征,提出了中陡反向边坡比中陡顺层边坡更容易失稳的问题,从渝黔高速公路两个边坡实例来验证说明,初步提出其失稳的判据公式,从而定量和定性的评价为什么中陡顺层比中陡反向边坡更难失稳的理由。     

岩质边坡可靠性响应面法分析及其在露天矿山的应用

应用结构可靠度分析的响应面法进行边坡稳定性的可靠度计算，方法具有简化迭代过程和减少迭代次数，有效地提高计算精度和计算效率等优点。通过对雪峰露天矿山顺层岩质边坡的岩体结构力学参数进行分析，应用响应面法计算边坡可靠度，结果与实际情况基本相符。     

层状矿体的硐室爆破

岩体结构面对爆破效果有显著影响。当最小抵抗线方向与层面平行时，可能造成冲炮，不仅减少爆破方量，而且易留根底或隔墙。本文介绍的层状矿体硐室爆破实例，取得了较好的爆破效果，对类似的爆破具有一定的参考价值。     

露天边坡控制及支护

锦丰露天金矿边坡多为弱质和顺层边坡,边坡垮塌已经影响到生产,通过优化露天采坑设计,采取边坡控制爆破（修边爆破）和优化开挖等方式减小对边坡的破坏,并结合长锚索、钢网、锚杆和喷浆等方式对边坡进行有效支护加固．保证了生产的顺利进行。     

基于振动信号分析的煤矿岩石巷道掘进爆破优化研究

通过对煤矿岩石巷道掘进爆破振动信号进行直观分析和频谱分析,得出影响巷道掘进爆破振动的因素主要有埋深、爆心距、掏槽眼最大段药量、总药量。通过工程实例分析,在保证巷道掘进进尺的情况下,改变掏槽方式和减小掏槽眼最大段药量,降振效果更加明显,能够使围岩稳定性增大,达到安全经济的巷道掘进爆破。     

爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进展

爆破荷载是导致边坡失稳的重要外部因素。与土质边坡相比,由于节理面的存在,爆破荷载下岩质边坡稳定性研究更加复杂。综述节理对爆破应力波传播特性的影响规律以及爆破荷载作用下岩质边坡数值计算要点,并从岩质边坡自身特点、爆破应力波振动特性以及爆破荷载与其他外界因素耦合3方面详述岩质边坡动力稳定性研究现状,总结得出节理力学性质及分布,爆破应力波振动速度、频率及其衰减规律等因素是岩质边坡极其重要的稳定因素。最后,对爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进行展望,为进一步深入研究奠定基础。     

提升软硬互层岩体松动爆破综合效能的精准设计

为探索精准爆破设计和精细化爆破作业过程对露天煤矿岩体松动爆破效果的影响,通过对爆区岩性分布、工程地质条件等基本要素和爆区环境信息等数据的细致采集处理,针对黑岱沟煤矿软硬互层、近水平岩层叠置,台阶平台平整度不均和炮孔含水情况,提出了用空气间隔装药和大密集系数爆破技术、控制堵塞高度和装药高度、空气与水介质耦合处理浅水孔的松动爆破精细设计优化方案,现场试验表明该方案不仅改善爆破效果,同时可大幅度降低松动爆破成本。     

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。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

降雨及爆破扰动下某露天矿山顺层高陡岩质边坡稳定性的影响及优化

通过对某矿山顺层岩质边坡的结构面调查，采用室内力学试验的方法确定边坡的岩体质量，并基于强度折减法和极限平衡法理论，对边坡在降雨及爆破扰动条件下的稳定性进行研究。结果显示：边坡在自重+暴雨工况下，边坡结构面无动力扰动影响，边坡处于稳定状态，该工况下边坡的最大剪应变发生在结构面的最上方，结构面中部的最大剪应力为6.0 mm。在自重+爆破工况下，结构面受到动力扰动的影响，边坡的稳定性受到严重威胁，边坡处于不稳定状态，同时结构面中部剪应变已达110 mm，在此条件下边坡可能会产生滑坡等地质灾害。鉴于此，对该顺层边坡进行了优化设计，设计为开采边坡方向与结构面延伸方向夹角为21.32°，经优化后的顺层边坡安全系数得到了显著的提升，保证了边坡的稳定性。同时为今后相似矿山的安全设计提供了科学依据。