基于爆破振动效应的巷道稳定性研究

针对爆破应力波产生的巷道围岩振动破坏问题,基于弹性波理论,建立了弹性空间体中质点振动模型。利用金山店铁矿爆破振动监测数据,计算并分析了爆破应力波作用下的巷道围岩质点位移及振动速度波形特征,研究了单次最大起爆药量和岩体弹性模量对岩体质点位移和振动速度波形的影响,同时分析了爆心距与围岩质点最大振动速度的关系。结果表明:岩体质点在爆破应力波作用下的位移呈正弦式衰减,振动速度呈余弦式衰减,波形上出现的正负交替现象表明岩体在爆破应力波的作用下处于交替拉压状态。围岩质点位移和振动速度峰值随着单次最大起爆药量的增大而增大;巷道岩体质点位移和振动速度峰值随着岩体弹性模量的减小逐渐增大,振动持续时间也相应增大。受采矿爆破影响,在爆心距小于10～15m范围内的巷道及支护体容易发生破坏。研究成果与现场试验结果相符,可为爆破应力波作用下巷道的支护设计及爆破控制提供依据。     

爆破动载下全长锚固玻璃钢锚杆动力响应特征研究

针对爆破动载下全长砂浆锚固玻璃钢锚杆损伤破坏问题,基于结构动力学,依据爆炸球面波理论建立全长砂浆锚固玻璃钢锚杆动力响应模型。根据金山店铁矿全长砂浆锚固玻璃钢锚杆支护参数和爆破振动监测数据,计算并分析爆破动载下锚杆轴向应力、剪切应力随时间的变化特征和分布规律;研究爆心距、单次最大起爆药量和围岩弹性模量对锚杆动力响应的影响。结果表明:爆破动载下锚杆轴向应力和剪切应力最大值随单次起爆药量的增加快速增大且随时间呈正弦式变化和衰减,但随爆心距的增加而快速降低;应力作用范围主要集中在锚杆孔口附近的锚固段内且随应力峰值的增大而增长,但随着围岩弹性模量的减小逐渐增大且剪切应力最大值逐渐向锚固段深处移动,表明全长锚固玻璃钢锚杆在爆破动载下发生杆体尾部的断裂破坏或锚杆与砂浆接触面的剪切破坏与围岩性质相关。