某露天矿山边坡爆破振动测试及分析.pdf

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1、矿业工程第12卷第6期44MiningEngineering2014年12月某露天矿山边坡爆破振动测试及分析郭建新郭一娜马智慧(内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头014080)摘要：对某露天矿山爆破振动引起的地震进行测量并分析，研究各个分区爆破振动在岩体中的衰减规律，了解爆破振动对岩体的伤害程度，确定相应的爆破振动参数，从而通过控制爆破将爆破振动对岩体的伤害降到最低。关键词：爆破振动；边坡稳定性；露天矿中图分类号：TD854．6文献标识码：A文章编号：1671—8550(2014)06—0044—030引言2数据回归分析某

2、露天矿山是年产矿石1000万t的特大型露天矿山，2．1萨道夫斯基经验公式一元线性回归求解随着开采的进行，边坡高度逐渐增加，且地质条件复杂，爆破引起的质点振动速度是安全振动控制标准的主要物理量，国内目前较多采用萨道夫斯基经验公式Ⅲ来确定区内地层强烈褶皱变质，断裂发育，岩浆岩种类繁多，呈爆破振动速度及衰减规律：多期次侵人，地质情况复杂。为保证矿山的安全经济运行，对该矿山爆破振动弓I起的地震进行测量，并分析了爆破振V—Kf＼R1／(1)动对边坡稳定性的影响。该研究目的在于研究不同地质条式中——质点振速，cm／s；Q——最大一段装药量，件与爆破形式

3、下，爆破振动在岩体中的衰减规律，了解爆kg；R～一测点至爆源中心的距离，m；K、a一分别为破振动对岩体的伤害程度，从而通过控制单段最大起爆药与爆区地形地质有关的系数和衰减系数。量、线装药密度、填塞高度、网络连接方式等方法将爆破通过对所测数据进行分析和回归得到了各区的回归结振动对岩体的伤害降到最低。果，如表2。l爆破测振成果2．2萨道夫斯基修正公式二元线性回归求解萨道夫斯基修正公式：该矿山采用多排孔微差挤压爆破方法进行中深孑L爆破，口一kQ。R(2)穿孑L直径为15O～310mm，单段最大起爆药量、线装药密公式两边取自然对数，logv=log

4、k+alogvQ+blogR，度等都存在较大差异，其引起的爆破振动也相差甚大，对令Y—logv，C—logk，X1一logQ，Xz—logR，于是得到：边坡的影响明显。Y—nz+bx+c。根据最小二乘法原理，待定参数n，b，测试仪器采用TC4850型爆破测振仪及配套的速度传感c应使现场爆破试验实测值与拟合值的偏差最小。器。针对该露天矿采场靠帮边坡实际情况，按照11个边坡2．3爆破地震波主频率分区(如图1)，爆破振动测试共进行了128点次，分别布置爆破地震波主频率在传播过程中之所以不断发生变化，在A～K区上，观测质点水平径向、水平垂直向及纵向

5、振动是因为频谱中各种成分的频率不同，在介质中传播时其幅速度。以垂直向为例，部分爆破震动成果统计如表1。值衰减的速率各不相同和能量不断衰减造成的。为研究爆破地震波的主频率随比例药量和距离的变化规律，可把其波形看作由一系列简谐波叠加而成的连续波，仔细分析该区域测震数据及频谱图可知，波形形状大多数呈不对称钟形，其外包络线近似于曲线。图1边坡分区图参照单个简谐波波形理论并结合研究成果，在该区域岩体中球面波传播的波函数中振幅函数公式：收稿日期：2O14一O7—29，一1(Q／R)+nzR⋯作者简介：郭建新(1985一)，男(汉族)，内蒙古包钢钢联股份

6、有限公司巴润矿业分公司助理工程师，主要从事露天矿爆破及系统工式中厂——地震波的主频率；R——测点至波源的距离；艺研究。Q——单段最大起爆药量；n、n。——待定系数。2014年第6期郭建新等某露天矿山边坡爆破振动测试及分析45表2实测振速回归结果表表3实测振速二元线性回归结果表为了能够采用最小二乘法直接对上述振幅函数公式进合，便可以直接求出两个待定参数。实测主频率回归分析行线性回归，令X—Q。／R。，Y一1／(fR)，则上式可转结果如表4。化为：y—ax+n。利用爆破地震波实测数据进行曲线拟46矿业工程第12卷第6期爆破振动波延时间分析表，见

7、表7。3爆破振动频谱分析表7爆破振动波延时间分析表目前，频谱分析主要分析其主振频率，而爆破地震波在传播过程中，主振频率取决于传媒介质，还与爆破药量、爆心距及波延时间等有关。总体来看，主振频率离散性较大。规律性较差，这说明实际爆破中装药结构、爆破参数的选取、起爆网路等均存在较大的不确定性。频谱分析结果见表5。表5频谱分析结果表对靠帮边坡岩体来说，爆破振动波延作用时间越短，其危害就越小。该采场正常生产爆破一次总装药量较大，由于单段最大药量的控制要求，迫使毫秒微差分段增多，使爆破振动波延时间增长，从而加大了对岩体破坏的危害性。4爆破振动安全允许质

8、点振动速度鉴于岩石边坡自振频率的难测性和爆破过程的复杂性，跟据《爆破安全规程》中爆破振动安全允许质点振动在分析研究所测数据并结合国内目前最新成果后，得出频速度的标准，对于永久性岩