地震中尾矿库液化失稳机理及数值模拟研究

2008年＂5.12＂汶川8.0级强烈地震,使四川省9座尾矿库遭受震害影响.笔者在实验室采用动三轴试验机对细尾砂的动力学特性进行了试验研究,分析了地震对尾矿坝的动荷载作用机理,研究了动力条件下饱和散粒体如尾砂的液化机理以及尾矿库动力失稳的影响因素,采用数值方法模拟得出了地震中尾矿坝易发生液化失稳的关键部位.     

白象山铁矿F4断层突水应急救援方案分析

矿井突水一直是困扰矿山企业安全生产的突出问题。以马钢集团姑山矿业有限责任公司白象山铁矿F4断层突水事故应急救援为实例,通过对F4断层突水抢险救灾经过和应急救援方案的整理分析,提出了事故应急响应信息流程并总结了抢险成功的几个原因。     

爆破载荷作用下的岩质边坡动力稳定系数

采用动力有限元软件,对所选工程实例中的岩质高边坡危险滑移面节点动应力进行计算,并与相应节点的静应力叠加,通过稳定系数公式计算出边坡滑体各时刻的稳定系数,得出边坡动力稳定系数时程曲线。工程应用表明,该稳定系数用于衡量边坡爆破开挖时的安全性切实可行。     

爆破载荷作用下混凝土边坡动力响应数值分析

根据爆炸力学原理,利用有限元分析软件ANSYS对爆破载荷作用下混凝土边坡应力状态进行数值模拟,将所得混凝土边坡应力场分布结果与实验室试验结果进行对比分析,得到爆炸应力波在混凝土边坡中的传播规律。     

基于地震波频谱分析与线性叠加的电子雷管延时优选

电子雷管延期时间优选需要考虑爆心距因素,现有研究成果多是针对特定建（构）筑物所提出,需要解决不同爆心距处被保护对象的延期时间设置问题。结合国内某红砂岩石方开挖爆破工程,设计开展电 子雷管爆破振动监测试验,分析地震波峰值振动速度与振动主频演变规律;依据地震波线性叠加原理,运用MATLAB编制计算程序,建立单孔爆破波形Fourier级数拟合函数,研究叠加波列数与延期时间对合成波形峰值 振动速度的影响机制,提出电子雷管延期时间优选方法。结果表明：爆破地震波峰值振动速度及振动主频随比例距离呈幂指数形式衰减;叠加波列数达到23时,合成波形峰值振动速度趋于稳定。当孔间延期时间为单 孔振波主振周期2.6倍以上时,合成波形峰值振动速度接近单孔振波峰值;延期时间为单孔振波主振周期0.4~0.6倍时,合成波形峰值振动速度可能会出现最小值或较小值,但延期时间为主振周期1倍左右时,合成波形 会出现干扰叠加振速增强。所建立的延期时间优选方法,可计算任意爆心距处的最优延期时间值。     

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。     

露天深孔台阶精细爆破技术研究进展

21世纪以来,随着凿岩设备和爆破器材等新技术的进步与发展,露天爆破开采规模不断扩大,露天深孔台阶爆破技术进入了精细化的新阶段。近年来,露天深孔台阶爆破技术取得了较大的技术突破,创造了显著的社会效益和经济效益。基于精细爆破理念,总结叙述了露天深孔台阶爆破领域内智能爆破设计、露天凿岩设备、数码电子雷管、现场混装炸药、装药结构和起爆网路6个方面的研究进展。研究表明：①研发的智能爆破设计系统的种类较多,需结合生产实践加大推广力度,更好地辅助爆破工程设计;②我国露天凿岩设备的研发、制造能力相对发达国家还有很大的发展空间,需进一步提升凿岩设备自动化、智能化水平;③数码电子雷管和现场混装炸药提升了爆破器材的本质安全性,且有利于改善破岩效果和降低爆破振动;④装药结构和起爆网路是露天深孔台阶精细爆破技术的重要体现,但相关基础理论尚不完善,需加强多学科交叉融合,最终实现炸药能量的精确释放并提升能量利用率。在上述分析的基础上,总结了露天深孔台阶爆破技术的发展现状及存在的主要问题,并探讨了该技术的研究发展方向。     

管廊燃气爆炸载荷特征及作用效应研究

管廊燃气爆炸效应严重危及城市发展和社会生活稳定,研究燃气爆炸冲击波荷载特征及作用效应对管廊结构优化设计具有重要指导价值。设计开展了城市管廊燃气爆炸相似模型试验研究,分析了不同甲烷浓度情况下燃气爆炸冲击波时程曲线与压力分布特征。理论推导了燃气爆炸荷载作用下结构顶板位移响应峰值计算公式,并结合模型试验结果和数值仿真结果对位移响应理论计算结果进行了验证。结果表明：甲烷浓度为9.5%时,燃气爆炸超压峰值高于10%浓度,在此情况下,超压峰值大小取决于燃气爆炸时的浓度条件;在试验条件下燃气爆炸超压时程曲线升压时长为500～700 ms,超压作用时间约1 500 ms,爆炸超压作用时间与模型大小有直接关系;仓内各测点超压峰值分布均匀,可近似看作时变均布荷载。研究结果反映出,理论推导给出的顶板位移响应计算公式切实有效,可用于计算燃气爆炸荷载作用下的顶板最大位移值。