立井冻结黏土爆破对井壁的振动影响研究 |
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引用本文: | 于建新,李真珍,郭敏,张英才.立井冻结黏土爆破对井壁的振动影响研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2023(1):26-34. |
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作者姓名: | 于建新 李真珍 郭敏 张英才 |
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作者单位: | 1. 河南理工大学土木工程学院;2. 中国建筑第二工程局有限公司第二建筑工程有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(42107200);;河南省科技攻关计划项目(212102310598); |
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摘 要: | 立井采用冻结法施工时,冻结黏土爆破产生的振动易引起井壁破裂,从而造成安全事故。以赵固二矿立井冻结黏土爆破掘进工程为背景,运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件建立模型,研究不同掏槽药量、地应力条件、中空孔数量工况下爆破振动对井壁产生的影响。结果表明:井壁测点振速与掏槽药量成正比,掏槽药量从16 kg增加至64k g,振速从9.53 cm/s增加至35 cm/s,增大了3.67倍;中空孔可减弱爆破冲击荷载对井壁的振动影响,且井壁振动速度与中空孔半径成反比;地应力在1~3 MPa变化时,井壁振动速度与地应力成正比。现场爆破方案数值模拟得出:采用1,3,4,5段电雷管毫秒延时爆破时,冻结黏土爆破产生的应力波主要沿井壁竖向传递;4段辅助孔爆破对井壁的振动影响最大,约为5段周边孔爆破的3.5倍,在距离掘进面13.3 m处,4段辅助孔产生的拉应力最大为0.425 MPa,不会对井壁混凝土结构产生破坏。分析方法和研究结果可为同类型条件深大立井冻结黏土爆破施工提供参考。
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关 键 词: | 冻结黏土爆破 赵固二矿 立井井壁 爆破振动 数值模拟 |
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