中深孔爆破动载荷下块石充填体强度响应研究

为分析地下中深孔爆破动力载荷作用对充填体安全稳定性的影响和论证废石注浆构筑人工矿柱技术可行性,结合卡房分矿试验采场工程实际,在物理力学试验的基础上,利用LS-DYNA软件对充填体在连续微差爆破动力载荷下的强度响应进行了数值模拟试验。研究结果表明:预裂缝对爆破载荷作用具有明显的减弱效果,且减弱效果随预裂缝的长度增加而递增,当预裂缝长度为爆破落矿宽度2倍时,振动峰值降低83.07%,最大拉应力降低91.14%,能够满足充填体强度要求。在预裂缝存在的情况下,振动主频降低,衰减周期增长,需要更大的微差时间对振动主相进行分离,但是随微差时间进一步增加,降振效果趋缓。数值模拟结果分析表明,选用合理的爆破参数可以对块石充填体人工矿柱进行中深孔爆破。

爆破对矿岩损伤规律试验研究

岩体在爆破载荷作用下的损伤程度和损伤范围是影响矿山工程安全的关键问题之一。采用超声波测试和岩石压缩试验方法,从爆破前后岩体平均波速和岩石平均抗压强度两个方面研究了白云岩岩体的爆破损伤。结果表明:装填药量为4.5 kg的乳化炸药爆破,岩体受爆破损伤的影响范围不大于8 m;且岩体平均波速和岩石抗压强度均随爆源距离增大而增大,即岩体损伤随爆源距离减小而增大;岩体平均波速和岩石抗压强度减小幅度均随爆源距离的减小而增大,即到爆源的距离越小,岩体损伤的增量越大。

基于加卸载响应比理论的爆破动力露天矿边坡稳定性分析

以某金属露天矿最终开采境界的岩质边坡为工程背景,采用FLAC3D软件,通过强度折减法,计算边坡在自然条件下的强度储备安全系数;针对不同的强度折减系数下的边坡计算条件,将实测数据以法向压应力的形式于坑底施加爆破动载荷。将加卸载响应比(LURR)理论引入边坡爆破动力稳定性分析中,建立边坡在爆破载荷作用下的加卸载响应比模型,以边坡特征部位爆破附加应力的周期性变化作为加卸载量,以相应特征点的变形量作为响应参数,进而确定在爆破载荷作用过程中的边坡特征点的加卸载响应比。计算结果得出边坡进入极限状态前,特征点的LURR值在1附近波动,而接近极限状态后,LURR值呈持续增长的趋势。不稳定和稳定时,特征点的加卸载响应比规律,说明以加卸载响应比作为爆破边坡稳定性的判断依据是可行的,此方法拓展了动力载荷作用下的强度折减法分析功能,是值得推广和具有较好理论意义的方法。