露天开采作业时,常需要进行大规模的松动爆破作业,这种频繁的振动会对边坡岩体结构完整性及塑性岩体流变性产生较大的影响,并最终作用于露天矿边坡的稳定性。
爆破振动产生横、纵应力波,并在岩体中不断传播。应力波呈辐射状向外扩散,多个炮孔产生的应力波在岩体上耦合叠加,当波峰叠加时,会对岩体结构面造成大幅度的损伤,为单孔爆破产生的环状应力波的强度等值线。双孔爆破产生的应力波叠加,在两个震源的共同影响区域内会出现波峰、波谷叠加的现象,造成振动加速度的成倍变化。同理,得到多孔爆破应力波叠加的力学效应。多点同时爆破振动影响下,边坡稳定系数的平均值呈线性递减,且同时爆破的点数目越多,稳定系数下降的越快。因此,爆破点数的增加对于边坡稳定系数的弱化程度也不断加大。 多点异时爆破错开了波峰、波谷的出现时间,弱化了相干波形的叠加效应,改变了稳定系数峰值出现的位置及幅度,其稳定系数不同于多点同时爆破产生的波动规律,而是受控于多条振动波合成的波形结构,合成波形的波峰、波谷位置会相应出现稳定系数的峰值和谷值。错开爆破的发生时间,让多个相干波形的波峰和波谷相互叠加,避免波峰与波峰或者波谷与波谷相遇,可以降低振动荷载对于边坡稳定性的不利影响。大型矿山采用的微差爆破方式,除了爆破效果好之外,还有利于高陡边坡的安全稳定。实际生产中,选择合理的爆破点数目和时间差,让多个相干波形的波峰和波谷相互叠加,可以降低振动荷载对于边坡稳定性的不利影响。
转载本文须保留本网站注明的“来源/参考文献+中国煤炭行业知识服务平台”,侵权必究。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会