露天矿层状岩体爆破抛掷方向及参数优化

为了优化爆破参数,探究了露天矿层状岩体倾向与爆破抛掷方向之间的关系。以黄麦岭露天矿山为例,进行现场单孔爆破漏斗试验,然后统计爆破后的大块和飞石,绘制爆破漏斗剖面图。最后进行孔网参数的正交试验研究,应用Split-desktop软件记录爆破后的块度分布,确定了最优方案。研究表明,当爆堆抛掷方向与岩层倾向垂直时爆破效果最好。矿石/易爆岩石以及难爆岩石的最优孔网参数分别为5.5 m×3.7 m,5 m×3.5 m。研究成果为露天矿中深孔台阶爆破提供了科学依据。

FLAC3D数值模拟在路基施工中的应用

为找出路基施工过程中的变形影响因素,运用FLAC3D软件进行数值模拟分析路基中心和坡脚的变形,研究在不同填土干密度、弹性模量和泊松比的条件下,路基中心处竖向沉降和路基坡脚处的水平侧向位移随路基填土高度的变化情况.研究结果表明:对沉降影响因素排序为干密度>弹性模量>泊松比,而对侧向位移的变化很小可以忽略不计.因此在满足规范要求的条件下,尽可能的选用干密度小的填土或提高路堤弹性模量,能够改善公路沉降变形.

逐孔起爆爆破效果的模糊综合评价

逐孔起爆技术是近年在我国露天矿深孔台阶爆破中应用较为广泛的一种爆破技术。为了探究逐孔起爆技术在露天矿台阶爆破作业中的爆破效果,从爆破质量、爆破安全和爆破的经济效益3个方面出发,以"块度分布、松散系数、根底率、飞石距离、爆破振动、炸药单耗、爆破效率"作为评价指标,建立模糊综合评价模型,并将该评价模型应用在遵义的东联露天矿中,评价结果是优,验证了逐孔起爆技术是一种先进的爆破技术,明显优于传统的起爆方法,应该在露天矿爆破施工中进一步推广使用。

基于小波变换的爆破振动信号不同频带能量分析

针对爆破振动信号持续时间短、突变性快的非平稳特征及振动信号三向传播特征,结合某露天矿逐孔爆破实测数据,利用小波分析技术,分析某点实测轴向、径向、垂向三向振动信号分频能量分布特征。研究结果表明:频带能量的最大值与质点峰值振速基本处于相同位置,总体成正比例关系,个别频带能量最大值并不处于峰值振速位置;逐孔起爆三向振动信号在不同频带能量分布不同,各向能量主要集中在250 Hz以内,250 Hz以后能量基本消失;由于周围建(构)筑物固有频率较低,据爆源140 m处振动数据的能量主要集中在15 Hz以上,因此,此次爆破共振对建(构)筑物的影响较小。研究结果为爆破振动安全评价提供了新的途径。

预裂缝参数对减震效果影响的数值模拟研究

为了研究预裂缝参数预裂爆破减震效果的影响,运用ANSYS/LS-DYNA软件对不同深度、不同长度预裂缝的预裂爆破进行数值模拟,分析减震率随预裂缝深度、长度变化的规律,得出：预裂缝的深度和长度达到一定值后,继续增加预裂缝的深度和长度对减震效果的提升并不明显,预裂缝深取0.75~1.5倍炮孔深度、预裂半长（预裂缝超出爆破界限）取0.75~1.13倍炮孔深度时其减震效果明显且经济上合理。

爆破振动对开挖边坡稳定性的影响研究

针对爆破振动对开挖边坡的稳定性影响展开研究,确立爆破振动监测方案,并实施现场监测,对监测数据进行回归分析,求出边坡的爆破地震波衰减规律;利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立含不同跨度的开挖边坡模型,分析边坡坡面内关键质点的最大振动速度和有效应力,以及开挖区顶板单元质点的峰值振动速度和位移变化规律。研究成果:a.边坡节点垂直方向的振速均比水平方向大,对边坡破坏最严重的是垂直分量;b.开挖区的顶底板振速水平分量对开挖区破坏最严重,随着开挖区跨度和埋深的逐渐变大,边坡节点振速水平和垂直分量均逐渐变小,爆破衰减因素K值和α值逐渐变大,减震效果越来越不明显,边坡坡面的应力变大,在顶板中央出现拉应力集中现象。

基于AHP和灰色关联分析法的开拓方案优选

将层次分析法和灰色关联分析法运用到某铁矿的开拓方案优选中,以优选的17个重要评价指标为基础,建立了开拓方案优选模型,选出了最合适的开拓方案。结果表明,采用该方法选择开拓方案具有一定的科学性和准确性,也为解决同类问题提供了借鉴。

基于强度折减法的边坡力学参数反分析

以金堆城边坡西南帮为例,通过正交试验法进行反分析,并用强度折减法模拟估算边坡在极限平衡状态下的安全系数。得到的边坡力学参数与理论值相比误差小,可以作为可靠的参数,证实了用FLAC结合正交试验法进行数值模拟的可行性。最后对各个力学参数进行敏感性分析,确定了各参数对安全系数敏感性的顺序依次为黏聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比,为金堆城露天矿边坡稳定性分析和评价,以及为边坡加固提供依据,具有实际工程意义。

基于遗传算法的神经网络在爆破振动预测中的应用

针对BP神经网络对工程爆破振动的预测存在精度不够高的缺点,建立遗传算法优化神经网络的模型,并介绍了它的原理。最后通过爆破振动预测实例的介绍,应用MATLAB编程,将总装药量Q、测点与爆源的高差h、孔间微差时间t、最大药包距离L这4个参数作为模型参数,对爆破振动幅值v、振动主频f和振动持续时间T进行预测,得出基于遗传算法的神经网络预测的结果比BP神经网络更为精确,克服了BP神经网络的缺点。

越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用

抽水试验求解含水层参数时一般采用Theis公式或由公式推导的各类图解法,但这些方法没有考虑特定边界条件和各抽水井之间的相互影响。针对此类方法的不足,根据越流补给条件,结合势场叠加原理,提出了上层越流补给条件下群孔抽水试验渗透系数的计算公式。在某地浸矿山东部待采矿区的抽水试验中进行了验证,利用该公式计算出的含矿含水层的渗透系数平均值为5.1 m/d。利用该渗透系数确定了待采矿区定流量抽水时井径与水位降深的函数关系式,计算得到的各观测孔降深与实测值基本一致,误差在0.7%~6%,验证了该渗透系数公式的可行性,并提出最优井径在0.2~0.3 m之间,为矿山基建提供参考。

大规模废弃雷管的安全销毁试验研究

为了安全高效大规模销毁废弃雷管,采用爆炸法进行销毁,并在沙堆中进行爆破试验研究。首先进行小型爆破试验,测量爆破后漏斗尺寸,评价爆破效果,得出单坑适宜药量为400发;随后进行大型爆破试验,建立北部和西部两条爆破监测线,对爆破振动进行监测,分析在无障碍物和有障碍物情况下爆破地震波的衰减规律和爆破质点振动速度的回归公式,验证大型试验的可靠性和安全性;最后校核安全距离,在保证人员和周围工房安全基础上,顺利完成了雷管销毁任务。这不仅提高了效率,也大大节约了成本,为今后进行同类型的工程提供依据。

采空区对边坡稳定性的数值模拟研究

为了研究采空区对边坡的稳定性影响,对含采空区的边坡进行调查研究,分析采空区顶板的稳定性;利用有限元分析软件建立含不同跨度、位置和双层采空区的边坡模型,采用强度折减法求解边坡的安全系数,并确定最危险滑动面,分析边坡安全系数与三者之间的变化关系。结果表明,对于含不同位置、不同跨度和双层采空区的边坡,安全系数均有不同程度的下降,单采空区最大降幅为10.7%,边坡最可能滑动的位置均是边坡坡顶至坡脚的圆弧面;而双采空区最大降幅为17.9%,边坡最可能滑动的位置是坡顶与采空区上部。该研究成果可为类似采空区边坡的稳定性研究提供参考。

露天矿山爆破效果的高速影像分析

露天矿山爆破工艺作为矿山整个开采工艺的一个重要环节,其质量的好坏直接影响后续的铲装、运输等环节的效率和成本。采用高速摄影设备对爆破过程进行跟踪拍摄,并用后处理软件对收集到的数据进行处理分析,从而对爆破效果进行综合评价。以平朔东露天煤矿为例,对其随机抽取的3次爆破过程进行高速摄影分析,主要得出以下结论:爆破过程中冲孔现象较普遍,炮孔填塞质量较差;爆破飞石飞行距离较小且小于矿山安全距离;爆破质量好,块度分布较均匀,大块率较低。