研讨JDC露天矿临近隧洞微差爆破降振技术-

论文导读：
摘要：东川河引水隧洞距离JDC露天采场较近,且其围岩节理、断层构造及其发育,围岩的稳定性极差,矿山生产爆破振动对隧洞的安全有不利影响。由此,降低生产爆破振动成为亟待解决的不足。微差爆破是制约爆破振动有害效应最有效的手段之一,合理选择微差时间是提升微差爆破降振效果的技术关键。在进行东川河隧洞围岩地质结构浅析的基础上,借鉴国内外微差爆破降振效应探讨成果,通过数值模拟探讨了爆破荷载作用下隧洞的动态响应规律,并利用数值模拟、爆破地震波频带能量浅析和现场试验的策略对不同微差时间的降振作用进行了深入探讨,取得的主要成果如下：(1)采取动态测试系统,对东川河引水隧洞衬砌在爆破振动作用下的振速等进行测试；整理浅析测试数据,找出不同条件下隧洞衬砌的振速和动态变形规律,并进行了安全评估。(2)以JDC南露天矿台阶爆破参数为基础,运用LS-DYNA显式非线性动力浅析有限元程序分别建立了微差时间0ms,25ms,42ms和65ms的双孔微差爆破有限元模型,通过模拟所得的各节点峰值振速在相同孔网参数和爆心距、不同微差时间下的比较可知42ms微差时间下各节点处的峰值振速总体偏小,以而说明42ms微差间隔时间下的降振作用最大。(3)基于爆破地震波频带能量浅析观点,浅析得出了相同孔网参数和爆心距、不同微差时间质点的总能量,得出不同微差时间的爆破总能量衰减率,进而通过不同微差时间爆破总能量的衰减率比较,进一步证明42ms的最佳减振效果。(4)通过现场试验,比较浅析了相同爆心距和孔网参数的双孔微差爆破和齐发爆破的峰值振速,得出双孔微差爆破的峰值振速降振率,进一步说明微差爆破降振率浅析的正确性。现场实践表明,论文成果对矿山爆破设计合理选择微差时间、有效降低爆破振动提供了参考依据,对临近隧洞爆破振动制约有重要的指导作用,可供类似矿山或工程借鉴。关键词：中深孔爆破论文微差爆破论文爆破振动论文振动制约论文微差时间论文数值模拟论文
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Abstract5-7
目录7-9
第1章 绪论9-22

1.1 不足的提出9-10

1.2 相关领域探讨近况10-21

1.2.1 降振技术探讨近况10-12

1.2.2 微差爆破技术探讨近况12-14

1.2.3 爆破振动强度预测探讨近况14-18

1.2.4 爆破振动作用对邻近硐室影响的探讨近况18-21

1.3 课题主要探讨内容和策略21-22

1.3.1 主要探讨内容21

1.3.2 探讨策略21-22

第2章 爆破振动作用下隧洞的安全浅析22-35

2.1 概述22-24

2.

1.1 南露天地质概况22-23

2.

1.2 东川河引水隧洞与爆区空间位置23-24

2.2 东川河隧洞围岩地质结构浅析24

2.3 隧洞爆破振动测试24-28

2.3.1 振动仪器介绍24-26

2.3.2 测点布置26-27

2.3.3 传感器的安装27-28

2.4 隧洞测试数据浅析及其安全评估28-34

2.4.1 浅析软件的选择28

2.4.2 浅析策略制定28-29

2.4.3 模型的建立与网格的划分29-30

2.4.4 本构模型及材料参数的选取30

2.4.5 爆破荷载以及阻尼的确定30-31

2.4.6 计算结果浅析31-34

2.5 小结34-35

第3章 微差爆破的数值浅析35-57

3.1 概述35-36

3.2 DYNA浅析能力36-38

3.

2.1 LS-DYNA程序基本功能36-37

3.

2.2 材料模型库37

3.

2.3 单元类型37

3.

2.4 初始条件、载荷、和约束功能37-38

3.3 LS-DYNA程序算法基础38-43

3.1 制约方程和空间有限元离散化38-40

3.2 沙漏粘性与人工体积粘性制约40-41

3.3 应力计算41

3.4 时间积分41-42

3.5 时间步长制约42

3.6 无反射边界条件42-43

3.4 临近隧洞微差爆破数值模拟43-45

3.4.1 爆炸制约模型43-44

3.4.2 微差爆破数值模型44-45

3.5 数值模拟结果浅析45-56

3.5.1 节点速度浅析45-51

3.5.2 能量浅析51-56

3.6 小结56-57

第4章 露天矿台阶爆破微差爆破振动现场试验浅析57-62

4.1 爆破振动监测主要内容57

4.2 布置监测系统57-58

4.3 现场爆破试验及其结果浅析58-61

4.4 小结61-62

第5章 结论与展望62-64

5.1 结论62-63

5.2 展望63-64

参考文献64-68
致谢68-69
攻读硕士学位期间发表论文及参加项目69