基于变分非线性调频模态分解方法的岩质边坡爆破振动信号特征分析

为了精确获取爆破振动速度、加速度信号携带的时频特性信息,结合某矿山岩质边坡的爆破振动监测试验,基于变分非线性调频模态分解方法对监测信号进行了分析处理,揭示了速度、加速度能量在时间、频率的分布特征。结果表明:变分非线性调频模态分解方法去噪能力较强,且分解的速度信号能量集中于低频带0～50Hz范围,而加速度能量在80～100dB范围所占比例较大,且加速度能量逐渐向高频段集中,与速度能量分布有较大的差异性。     

分级循环加卸载作用下花岗岩变形破坏研究

以地下深部花岗岩为试验材料,利用GAW-2000微机控制电液伺服岩石单轴试验机进行分级循环加卸载试验,研究在同一递增荷载幅度条件下,试件的抗压强度、变形、破坏特征、残余应变以及弹性模量的变化趋势。结果表明：在单轴分级循环加卸载试验作用下,岩样的峰值强度随着每级循环次数的增加呈现递减趋势,且单调荷载应力-应变曲线包络住循环荷载应力-应变曲线；岩样破坏特征主要以剪切破坏为主,随着循环次数增加,破坏裂纹更加分散；岩样在加载过程中,岩体内部的结构在不断地调整,导致结构面变得密集与裂隙间更加闭合,卸载时回弹变形有滞后现象,加载起点与卸载终点不重合；轴向弹性、残余应变与环向弹性、残余应变随循环次数变化的规律具有相似性,岩样弹性模量曲线的趋势以“波浪形”的规律交替变化。     

GPS在矿山爆破设计及施工中的应用

利用GPS操作简单、全天候作业及高精度等特点,计算机三维模型可视化的优点,采用GPS为三维模型提供地形数据,并结合爆破设计软件的设计成果,使现场施工的布孔及验孔工序更加简单化、准确化.结果表明,使用GPS可以提高爆破技术人员的工作效率,并改善爆破效果.     

下层采空区跨度对采空区顶板稳定性影响分析

针对齐大山北采区发现的双层采空区,为了分析其稳定性受采空区空间结构的影响规律,在双层采空区正上方进行不同下层采空区跨度的爆破数值模拟试验;在下层采空区的跨度由20m增大到30m的过程中,分析了下层采空区顶板中部与两侧的节点峰值振速和单元有效应力,发现下层采空区顶板中部受爆破荷载扰动较大;计算下层采空区顶板的剪切安全系数和拉裂安全系数,发现下层采空区跨度增大,其顶板稳定性减弱。     

岩石动态特性对爆破振动能量分布的影响

为了从爆破振动能量分布角度研究破碎能量利用问题,结合露天铁矿岩石动态特性,使用EEMD方法分析爆区磁铁矿、绿泥岩与混合岩的动态特性对振动能量分布的影响规律。结果表明：动抗拉强度与弹性模量最低的混合岩,爆破振动能量的分布最为均匀,振动能量在50 Hz以下的频带出现了分散的多个峰值,90％以上的振动能量集中在20~80 Hz;随着岩石动抗拉强度与弹性模量的减小,爆破振动能量在整体上的分布向高频发展,总能量与瞬时能量峰值均明显降低,用于岩石破碎的爆炸能量比例提升,且爆破远区振动能量分布频带增宽,有利于岩体完整性保护。     

考虑细观特征的红砂岩动态损伤与破碎的能量耗散

从细观角度深入探讨岩石动态力学特性,是理解岩石爆破破碎机理的方式之一。采用分离式霍普金森压杆对围压作用下的红砂岩试件进行动态加载,以孔隙率变化表征细观特征,基于能量耗散指标研究了红砂岩动态损伤与破碎的能量耗散。结果表明：冲击次数总体趋势是随着气压的增加逐渐减少,试件破碎前能量耗散增加,并没有明显的回弹;在第3次冲击或第4次冲击时,动态特性存在差异;在初始冲击中,孔隙度由中孔、大孔闭合到微孔,随着冲击载荷的增加,微孔孔隙度差值的峰值向后移动。     

矿石质量智能控制系统的开发与应用

针对露天金属矿山的供矿质量不稳定的现状，响应智能矿山发展的需求，研发了具有地形生成与配矿计算集合的矿石质量智能控制系统。系统的地形生成功能采用C++语言编制，利用Open GL可视化平台完成区域骨架构建、地形填充，实现开采现状模型品位更新及矿量统计，从而为矿石质量控制提供基础。根据矿石质量优化需求，以多目标函数描述配矿问题，构建数学模型，采用遗传算法求解，得到优化方案后将其显示于三维模型系统中，在优化矿石质量的基础上达到矿山数字化、智能化管理，对于大中型露天金属矿山具有重要的现实意义。     

爆破作用下双层采空区稳定性分析

为了研究不同下层采空区顶板厚度的双层采空区在爆破动荷载作用下的稳定性变化规律,对双层采空区进行了单孔爆破数值模拟试验。分别建立了下层采空区顶板厚度为5 m至12 m的双层采空区模型,分析了双层采空区在爆破作用下的动态响应规律。结果表明:当下层采空区顶板厚度由5 m增大到12 m时,顶板中部水平方向峰值振速由15.30 cm/s递减至9.52 cm/s,最大有效应力由3.8 MPa递减至2.5 MPa,剪切安全系数由1.82增加到2.42,双层采空区下层顶板稳定性增强。     

RTK 技术在露天矿布孔中的应用研究磁

针对国内一些露天矿布孔现状及存在的问题,使用GPSRTK测量技术,分析精确测量、布孔理论,并在露天矿爆破设计及施工现场进行实验研究。结果表明：应用GPSRTK技术进行精确布孔,较之前的布孔方式,较大提高了布孔定位精度及工作效率,布孔误差降低了将近20％,工作效率约提高了1倍;使用精确布孔技术,可以有效降低大块率,爆破大块率由5．0％降低到2．6％;使用精确布孔技术,改善了爆破效果,降低了二次破碎费用,节省了挖运成本,取得了良好的经济效益。     

考虑高程与能量的爆破振动持时分析

研究爆破振动持续时间的影响因素及预测精度极为必要。基于量纲分析理论,引入爆破 振动监测点 与爆心的高程差、爆心距及爆破地震波所携能量影响因子,推导出爆破振动持时预测公式,线 性相关性达到 95.8%。根据台阶爆破现场试验实测振动数据,采用多元线性回归进行爆破振动持时预测,与 现有振动持时预测公 式的预测结果进行对比。结果表明：随着高程差的增加,爆破振动持时与爆破地震波能量均存 在放大效应;修正后 的爆破振动持时预测公式平均相对误差最小为 4.90%,现有公式平均相对误差依次是 8.36% 和 8.30%,优化后预测 公式的预测精度较现有公式分别高出 3.46 和 3.40 个百分点。