地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析
“超大型地下洞室群施工期快速监测与反馈分析评价体系研究”科技项目通过验收
程 调 度 、监 视 和 控 制 ，这 标 志 着 中 国三 峡 集 团 和 长 江 电力 金 沙江下游梯级 电站 “ 调 控 一 体 化 ” 管 理 模 式 顺 利 实 施 ．实 现
模 联 系起 来 ，建 立 了岩 体 扰 动场 与岩 体 损 伤 程 度 的 统一 关 系 ．
开发 并 实 现 了横 观 各 向 同 性 岩 体 的 弹 塑 性 本 构 模 型 。④ 系 统
完 整 的提 出 了施 工 期 大 型 地 下 洞 室群 围岩 稳 定 综 合评 价 体 系 ． 首次 建 立 了 ３个 层 次 、４个 等级 、７个 指 标 的 量化 分 析 评 价 标
机 组 振 动 、摆 度 、 瓦 温 值 显 示 ， 安 装 质 量 达 国 内领 先 水 平 ， 各 项 系统 运 行稳 定 。 中 国水 利水 电第 十 四工 程 局 以优 质 、
了 复 杂地 下洞 室群 的监 控 评 价 流 程 。 ③ 采 用 考 虑 洞 周 松 弛 参
数 场 的 自动 反 馈 、 基 于 松 动 圈 的 围 岩 参 数 场 并 行 智 能 优 化 、 考虑 复杂 地 应 力 场 及 围 岩 松 弛 时 效性 的智 能反 馈 等 分 析 方 法 ． 对 依 托 工 程 的 地 下 洞 室 群 围 岩 稳 定 状 况 进 行 了 系 统 的 研 究
调 度 指 挥 与 运 行 监 控 有 机 结 合 ．有 利 于 充 分 发 挥 梯 级 电站 的 综 合 效 益 ．优 化 整 合 运 行 系 统 核 心 资 源 ．实 现 系 统 资 源 和 信
三 维 激 光 扫 描 技 术 具 有 精 度 高 、速 度 快 、无 接 触 测 量 、 信 息 量 丰 富等 特 点 ．可 满 足 高 陡边 坡 、高 山 峡 谷 地 区地 质 测
矿井爆破掘进的振动监测与分析
煤矿技术2015.12︱383︱矿井爆破掘进的振动监测与分析陈道云（淮南矿业集团顾桥煤矿，安徽 淮南232001）【摘 要】对某煤矿井下巷道掘进产生的爆破振动进行监测和分析，并总结出巷道爆破掘进时，巷道内岩体的质点振动速度受震源距离影响的一般衰减规律。
这对保障巷道结构的整体稳定性具有重要的意义。
【关键词】巷道掘进；爆破振动；监测分析中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1006-8465（2015）12-0383-01 引言 煤矿井下进行爆破式掘进时产生的爆破振动效应会在一定程度上使煤矿井下巷道围岩产生松动、开裂甚至破坏。
因此，进行煤矿井下巷道掘进爆破振动监测控制对到达安全生产的目的是有现实意义的。
本文通过对某煤矿进行现场爆破振动测试，分析巷道爆破地震波的特性、传播规律以及对巷道周围岩体的影响，对通过改进爆破方案以求保证巷道的整体稳定性具有指导性意义。
1 工程概况某矿岩石水平巷道，直墙拱形断面，采用两种断面尺寸，靠近井底车场段断面稍大，此段断面设计巷道净宽5.2m，净高4.4m，净断面积19.97m 2，采用锚喷网支护，喷层厚度为150mm，巷道穿过的岩石以砂岩、泥岩为主，岩石坚固性系数为f=6～8。
掘进开采面的设计炮眼深度为2.2m,采用楔形斜眼掏槽，掏槽眼深度2.4m，在槽腔中心布置两个与主掏槽眼同深的直眼，并装药同时起爆，周边眼采用光面爆破技术，炮眼应布置在巷道掘进轮廓线上，炮眼间距在300～400mm，水垫层轴向不耦合装药。
采用三级煤矿安全水胶炸药，药卷规格为φ927mm 430mm 280g，1～5段毫秒电雷管，矿用防爆型起爆器。
2 爆破振动监测 2.1 测振仪器 大量实测表明,爆破振动破坏程度与振动速度大小关系密切，而且《爆破安全规程》（XGB6722-2003）规定以地面质点振动速度作为建筑物振动安全标准，故在实际工作中，大都采用质点振动速度作为衡量爆破振动波强度的标准。
地下矿山深孔爆破的地表振动监测及其数值模拟研究的开题报告
地下矿山深孔爆破的地表振动监测及其数值模拟研究的开题报告一、研究背景和意义地下矿山的深孔爆破是一种重要的开采方法，但其引起的地表振动不仅会对矿区和周边地区的建筑物、设备和环境造成威胁，还会对矿山开采和生产造成影响。
因此，地表振动监测是矿山深孔爆破工程中非常重要的环节。
数值模拟作为一种重要的辅助手段，可以提高地表振动监测的准确性和可信度，为矿山深孔爆破工程提供技术支持和保障。
二、研究内容和方法本文将重点研究地下矿山深孔爆破的地表振动监测及其数值模拟方法。
具体内容包括：1. 地表振动监测方法：介绍地表振动监测的原理、参数和仪器设备，深入分析地表振动监测数据的处理和分析方法，比较不同监测方法的优缺点和适用范围，为矿山深孔爆破的地表振动监测提供技术支持。
2. 数值模拟方法：引入有限元分析方法，建立矿山深孔爆破的地面振动数值模型，分析不同参数对地表振动的影响规律，比较不同数值模拟方法的准确性和适用性。
3. 研究结论和实践应用：总结本文研究的成果和结论，提出矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的技术路线和应用方法，为实际工程提供技术指导和保障。
三、进度安排和预期目标本文的进度安排如下：第一年：文献调研和初步方案制定；地表振动监测方法的实验研究和数据分析；第二年：数值模拟方法的建模和计算；矿山深孔爆破地表振动数值模型验证；第三年：综合分析和实践应用；方案总结和成果发布。
预期目标是：1. 系统性地介绍矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的基本理论和方法；2. 建立矿山深孔爆破的地面振动数值模型，并进行模型验证和参数分析；3. 提出矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的技术路线和应用方法。
四、研究团队和条件本文由本人作为主要完成人，学生导师和相关领域专家组成研究团队。
研究条件包括室内实验室、计算机等设备和矿区野外实验条件。
浅析利用地应力评价分析深埋隧道洞室的岩爆条件
利用地应力测试评价隧道围岩的岩爆条件卫建昌崔宏文（山西省第八地质工程勘察院，山西运城 044000）摘要：通过隧道勘查过程中，对两个钻孔的地应力测试成果进行分析，对开挖时发生岩爆的地质条件进行论述，提出了可能发生岩爆的部位及预防措施，达到了预防岩爆灾害、安全施工的勘查效果。
关键词：深埋隧道地应力硬质岩石岩爆1、工程概况随着我国西部大开发进程的加快、在地形地貌及地质背景复杂、陆路交通网密度低于全国平均水平的西部地区，在铁路、公路、水电等领域将会修建更多的隧道工程，大埋深隧道将是21世纪我国隧道工程发展的总趋势，在隧道勘察中，必须对开挖可能遭遇的岩爆等地质灾害做出预测及合理的防治措施。
大巴山隧道为万源（陕川界）~达州（徐家坝）高速公路关键性控制工程，起点位于陕西省镇巴县巴山乡路家河，终点位于四川省万源市梨树乡大竹林村南约100m。
里程桩号：ZK0+000～ZK6+125.00，隧道左线全长6125m，洞净宽12.25m，洞净高7.00m，轴线方位角40°。
隧道埋深大于400m的段落，约2.7Km，洞室穿越的岩性为硅质白云岩、白云质灰岩和泥质砂岩，穿越5条叠瓦式断层和7个褶皱，隧道处于高地应力区，开挖时存在发生岩爆的可能性。
2、地应力测试与分析为了评价该隧道穿越区段的地应力情况，在隧道勘察时，布置地应力测试孔2个，分别在CZK3、ZK4钻孔中进行。
2.1主应力值的测试CZK3孔岩芯主要为硅质白云岩，钻孔位于F4卢家坪-莲花池逆断层和源滩~莲花池主背斜附近，ZK4孔于隧洞出口段的张家坪-簸箕湾向斜核部附近。
主应力值测试是根据钻探岩芯共选取选了10个测段，并在其中5个测点进行了地应力方向的测量。
由重张压力和闭合压力计算各测段处的最大水平主应力和最小水平主应力值。
测量与计算结果详见表1。
表1 钻孔水压致裂原地应力测量结果[注：]Pb -岩石破裂压力，Pr -裂缝重张压力，Ps -瞬时闭合压力，P0 -岩石孔隙压力，T-岩石抗张强度, Sh-最大水平主应力，Sh最小水平主应力。
隧道施工中的爆破振动监测与控制
隧道施工中的爆破振动监测与控制一、引言隧道施工是现代城市建设的重要工程之一，然而，随着隧道越来越多地穿越城市核心地区，人们对施工振动的影响也越来越关注。
特别是在爆破施工过程中产生的地震波振动，对周围建筑、地基和地下管线可能造成不可逆的破坏。
因此，对隧道施工中的爆破振动进行监测与控制显得尤为重要。
二、爆破振动的影响与监测1. 爆破振动对周围建筑的影响隧道施工中的爆破振动对周围建筑物可能产生的影响包括建筑物裂缝、墙体破坏、基础沉降等。
因此，在施工过程中，需要对周围建筑物进行实时监测，以及对可能受到影响的建筑物进行前期调查。
监测手段包括地基测点、墙体倾斜仪、全站仪等。
2. 爆破振动对地基和地下管线的影响爆破振动不仅会对地表建筑物产生影响，也会对地基和地下管线造成一定程度的破坏。
因此，在施工前，需要对周围地下管线的位置以及地基的稳定性进行调查，以确定可能存在的风险，并采取相应的措施进行防护。
3. 爆破振动的监测手段隧道施工中的爆破振动监测主要通过地震仪、振动传感器和测量仪器进行。
地震仪可以直接监测到地面产生的地震波振动，振动传感器可以测量到建筑物的振动幅值和频率，测量仪器可以对爆破振动进行实时记录和分析。
三、爆破振动的控制措施1. 爆破设计的优化通过优化爆破设计，减少爆破振动对周围建筑物和地基的影响。
可以通过调整爆炸药量、起爆时间、孔径和孔距来控制爆破振动的强度和分布。
同时，选择合适的爆破药剂和起爆方式，也可以有效减小爆破振动的危害。
2. 施工监督与控制在施工过程中，需要严格控制爆破振动的峰值和持续时间。
通过设置合理的监测点和阈值，及时发现超限情况，并采取相应的措施进行调整。
同时，建立良好的沟通机制，及时向周围居民通报施工情况，减少不必要的恐慌和误解。
3. 应急预案的制定针对可能发生的意外情况，需要制定合理有效的应急预案。
包括紧急疏散措施、建筑物加固方案等，以保障人员的安全和建筑物的完整性。
四、国内外经验与案例1. 国外经验在国外，隧道施工中的爆破振动监测与控制已经非常成熟。
地下洞室围岩稳定性分析方法综述
问题，然而，由于岩石力学的研究对象是复杂的岩土体材料，一 般均具有非线性、非连续性、非均质及多相性等特点，尤其是天 然岩体，由于其赋存的特殊性，它被各种地质构造（如断层、节 理、层理等）切割成既连续又不连续的形态，从而一般均形成一 个从松散体到弱面体再到连续体的材料序列，而且，天然岩体所 涉及的力学问题是一个多场（应力场、温度场、渗流场）、多相 （气相、固相、液相）等影响下的复杂耦合问题，再加上工程开 挖和外部环境的影响，致使许多情况下，我们不能获得较为准确 的力学参数和本构模型。“力学参数和本构模型不准”已成为岩 石力学理论分析和数值模拟的“瓶颈”问题。
值或变形速率判据用于软弱围岩往往时效不佳，根据牛顿运动 定律，物体从运动转变为静止状态的必要条件是，加速度由负 值渐趋为零。因此，围岩稳定性判据应以加速度为主，辅以变 形值或变形速率，据此提出了变形速率比值判据。
然而采用不同的失稳判据得到的稳定安全度一般是不相同 的，如何建立一个具有理论基础的、可得到唯一解的失稳判据 是今后需要解决的问题。
2存在的问题21参数及本构岩石力学参数和本构模型是岩石力学研究中最核心的两个问题然而由于岩石力学的研究对象是复杂的岩土体材料一般均具有非线性非连续性非均质及多相性等特点尤其是天然岩体由于其赋存的特殊性它被各种地质构造如断层节理层理等切割成既连续又不连续的形态从而一般均形成一个从松散体到弱面体再到连续体的材料序列而且天然岩体所涉及的力学问题是一个多场应力场温度场渗流场多相气相固相液相等影响下的复杂耦合问题再加上工程开挖和外部环境的影响致使许多情况下我们不能获得较为准确的力
传统的岩石力学理论是以岩石的加载试验（包括室内及现 场原位试验）为基础，引入成熟的弹塑性理论等建立起来的而 地下洞室岩体开挖后的实际情况是以卸荷为主，且往往有较大 的拉应力区出现。显然传统的岩石力学理论统一采用加载试验 获取的岩体力学参数，应用适合于加载情况的力学分析软件进 行分析与计算，得到的变形及稳定分析结论与现场的实际情况 必然有巨大区别，甚至连趋势都无法反映[4]。
大型水电站地下洞室群三维地震反应时域分析
轴 向的 水 平 动 位 移 ，各 点 非 常 接 近 ，但 动 应 力 差别 较 大 。
关 键 词 ：水 电 站 地 下 洞 室群 ；地 震 反 应 时域 分 析 ；三 维 ；粘 弹 性 边 界
３ Ｄ ｅ ｓ ｉ ａ ｙ ｉ ｎ Ｌａ ｇ － ｃ ｌ ｄ ｒ ｒ ｕ ｄ Ｈｙ ｒ ｐ ｗｅ ｔ ｔ ｎ Ｃａ ｅ ｎ ｎ Ｔｉ ｅＤｏ ｉ － Ｓ ｉｍ ｃ Ａｎ ｌ ｓ ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｅ Ｕｎ ｅ ｇ ｏ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒＳ ａ ｉ ｖ ｒ ｓ ｉ ｍ ｍａ ｎ ｓ ｏ
地震工程中的土体动力学分析
地震工程中的土体动力学分析地震工程是研究地震对土壤和工程结构产生的影响，并采取相应的措施来减轻地震对工程的破坏的一门学科。
土体动力学分析是地震工程研究中的重要内容之一，它主要研究地震作用下土体的动力响应，包括地震波的传播、土体的动力参数确定、土体的动力响应分析等。
一、地震波的特征及传播地震波是地震能量在地球中传播的结果。
根据地震波的传播介质不同，可以将地震波分为纵波、横波和表面波。
纵波是沿介质传播的压缩波，横波是垂直于传播方向的剪切波，而表面波则是分布在介质表面的波动。
地震波在地层中的传播会产生一系列的运动效应，如反射、折射、衍射等。
地震波传播的特征对土体的动力响应有着重要影响，因此准确地估计地震波在土体中的传播特性是土体动力学分析的重要前提。
二、土体动力参数的确定土体的动力参数是指描述土体对地震波作用下的响应特性的一组参数，包括波速、阻尼比、刚度等。
准确地确定土体的动力参数对于地震工程设计具有重要意义。
波速是土体动力学分析的重要参数之一。
一般来说，地震波传播速度和土壤的物理性质有关，土壤的密度、孔隙比、饱和度等都会对波速产生影响。
在土体动力学分析中，通常使用地震波传播速度来描述土体对地震波的传播情况。
阻尼比是描述土体对振动能量耗散的指标。
在地震波作用下，土体的阻尼会影响振动的持续时间和振幅的衰减程度。
因此，准确地确定土体的阻尼比对于地震工程设计具有重要的意义。
刚度是土体对应力或应变的响应特性。
在地震波的作用下，土体的刚度会发生变化，不同振动频率下的刚度值也会不同。
在土体动力学分析中，需要准确地确定土体在不同频率下的刚度曲线，以评估土体对地震波的动态响应。
三、土体动力响应分析土体动力响应分析是地震工程中的核心内容之一。
它主要研究地震波作用下土体的振动响应，以评估工程结构在地震作用下的稳定性和安全性。
土体动力响应分析通常可采用数值模拟方法进行，如有限元法、边界元法等。
在进行数值模拟之前，需要准确地确定土体的动力参数，并根据实际情况设定合理的地震波输入条件。
隧道施工中岩爆的成因及预防探讨
隧道施工中岩爆的成因及预防探讨摘要：岩爆是高地应力条件下地下岩体工程开挖过程中, 由于开挖卸荷引起围岩的弹性应变能突然释放,并产生爆裂、松脱、剥离、弹射甚至抛掷等破坏现象的一种动力失稳地质灾害。
它是埋深大隧道施工中发生频率较高的突发性地质灾害。
本文就隧道施工中岩爆的成因及预防进行探讨，为隧道施工中岩爆预防提供参考。
关键词：隧道施工岩爆成因预防探讨在平常的隧道施工过程中经常会出现各式各样的岩体失稳的现象, 而岩爆就这样一种十分特殊的岩体失稳现象, 它是岩体里聚集着的高弹性应变能, 岩爆一般多发生在完整且坚硬的岩体上。
一般而言,完整的岩体相对比较稳定, 不会跟块裂岩体或者碎裂岩体一样, 容易沿着脆弱的结构面发生结构体的滑动及坍塌。
因而,在平常的隧道施工工程中, 我们往往会加强不良地质地段的防范并采取措施, 可是当挖掘到完整且坚硬的岩层地段的时候, 常常容易忽略岩爆——这一特殊的地质灾害。
一、有关岩爆的特点1.岩爆在未发生前并无明显的预兆。
一般认为不会掉落岩块的地方也会突然发生岩石爆裂声响, 石块有时应声而下, 有时暂不坠落, 这与塌顶和侧壁坍塌现象有明显的区别。
2.岩爆时, 岩块自洞壁围岩母体弹射出来,一般呈中厚边薄的不规则片状, 块度大小多呈几厘米长宽的薄片, 个别达几十厘米长宽。
严重时,成吨重的岩石从拱部弹落, 造成岩爆性坍方。
3.岩爆多发生在新开挖工作面及其附近,也有个别发生在距新开挖工作面较远处。
岩爆发生的频率随围岩暴露时间的延长而降低。
岩爆可瞬间突然发生, 也可持续几天到几个月。
二、有关隧道施工中岩爆的因成分析1.有五大内在因素影响岩爆的发生:第一最大初始应力/岩石单轴抗压强度>1/7；第二岩石抗压强度较高(>80ＭＰＡａ)；第三岩石完整性好；第四较大隧道埋深；第五岩石干燥无水；施工中若具备三个因素以上便容易产生岩爆, 在具备岩爆条件的情况下, 其发生的概率同时与洞室跨度相关,跨度越大, 发生岩爆的概率就越大。
爆破荷载作用下管道动力响应及振速控制标准分析
*收稿日期：2020-06-19修回日期：2020-07-03作者简介：刘辉喜（1978-），男（汉族），广东韶关人，高级工程师，现从事交通基础设施建设管理工作。
爆破荷载作用下管道动力响应及振速控制标准分析刘辉喜*（深圳市交通公用设施建设中心，广东深圳518000）摘要：随着我国交通建设的不断发展，出现了许多下穿管道的施工项目，不可避免地会对既有管线造成施工扰动，其中临近隧道爆破施工是最为不利的工况之一。
为确定爆破地震波作用下埋地管道的安全及正常运行，采用理论分析及数值模拟的方法对其进行了研究。
以深圳市大山陂1号隧道下穿燃气管线和成品油管线工程为依托，分析了埋地管道在爆破地震波作用下的动力响应变化规律，并结合埋地管道材料的Von Mises 屈服准则提出了不考虑初始缺陷以及运营腐蚀的情况下管道的安全振速控制标准为19cm/s 。
关键词：埋地管道；振动速度；安全控制标准；单自由度体系中图分类号：TV554文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2021)03-0181-04现代社会的城市基础设施中，埋地管道在水、油、天然气等重要生活物资的供给上扮演着非常重要的角色，目前我国七成的石油以及近乎100%的天然气是通过埋地管道进行运输的[1]。
与此同时，随着我国交通工程的快速发展，许多新建、改建以及扩建的工程项目不可避免地会对既有输油、输气管道造成施工扰动。
其中临近隧道爆破施工是最为不利的工况之一。
地下管网一旦发生事故，不但会造成直接的经济损失，对周围的环境产生极大的破坏，影响人们的正常生活与生产，同时对事故的处理、治理也十分困难[2-3]。
因此，在工程初期确定合理的管道振速控制标准对确保埋地管道在临近爆破施工影响下的安全可靠运行具有非常重要的现实意义。
1爆破地震波作用区的岩体应力隧道爆破通常采用柱状非耦合结构装药，当药包起爆后，随着传播距离的增大，波阵面外扩，爆破近区的冲击波衰减为爆破远区(爆心距大于400~500r,r 为炮眼半径)的柱面弹性地震波，使得该区域的岩体质点发生弹性振动[4]，见图1。
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4 地下洞室及围岩动力分析
图 2 为尖林山典型的振动速度波形时频图 ,清 晰可见分两段爆破 ,起爆时差约为 175 ms ,正常幅值 下还 能 分 辨 出 持 续 时 间 的 长 短 , 通 常 为 450 ～ 780 ms ,其中有出现异常值的情况 。频率较为集中 在 15～75 Hz 的频率段 。同一次观测垂直方向 、水 平径向与切向频谱分布较为一致 。
Ξ 文章编号 :1003 - 3033 (2006) 06 - 0141 - 04 ; 收稿日期 :2006 - 01 - 13 ; 修稿日期 :2006 - 04 - 25 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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中国 China
安全 Safety
科学 Science
学报 Journal
第 1 200
6 6
卷 年
破引起的土岩介质体震动及其对地下洞室的影响 , 探索其爆破地震波在深层岩体中的传播规律 ,并应 用理论指导 、控制和优化生产爆破[1] ,在安全预测预 报和控制地下工程围岩和洞室因爆破引起的地质灾 变和局部破坏方面 ,给出了一些具有实用的经验 。
量与最大段药量并不是最大 ,但其单个工作面的药
量与其他几次爆破的单个工作面爆破药量相当 (见
表 1 与表 2) ,而其他几次生产爆破均是两个或 3 个
爆破点 ,药量相对要分散些ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,表明了炸药量分布密度
对爆破地震强度的影响 。
另外 ,在多个工作面爆破施工时 ,总药量与最大
段药量并不是最大的情况下 ,出现质点振动速度峰
图 2 典型振动速度波形时频分布图
图 3 为质点振动速度峰值与药量和距离关系 , 结果表明 :衰减指数普遍较大 ,说明爆破震动波衰减
加快 ;垂直方向 、水平径向与水平切向质点振动速度
峰值与药量和距离的幂函数关系相当清晰 ;振质点
动速度峰值随药量与距离的衰减以垂直方向最快 ,
水平切向次之 ,水平径向最慢 。其关系式为
(1 湖南科技大学土木学院 ,湘潭 411201 2 同济大学土木学院 ,上海 200092)
学科分类与代码 :620. 50 中图分类号 :X924. 4 文献标识码 :A 基金项目 :湖南省自然科学基金资助( 05JJ30001) 。 【摘 要】 基于地下洞室及其围岩的爆破震动安全监测 ,通过质点振动速度峰值及其卓越频率分 析 ,论述爆破地震波的传播规律以及地下洞室与围岩爆破地震作用下的动力特性 ,并对爆破地震安 全监测与分析结果进行解释与原因探讨 。通过大量监测数据的回归分析 ,得出质点振动速度峰值与 爆破药量和距离及环境条件的关系式 ,并在分析三者关系的基础上指出 ,近爆破点区域的爆破地震 波衰减速度明显大于较远区域 ,爆破引起的质点振动速度峰值的卓越频率集中在以 45 Hz 为中心的 15～75 Hz 范围值 。质点振动速度峰值及其卓越频率与爆破规模与环境的几何因素密切相关 ,介质 本身的物理几何特性是爆破地震波衰减的主要影响因素之一 。 【关键词】 地下洞室 ; 围岩 ; 爆破震动 ; 安全监测 ; 动力分析
10. 7～74. 2
2. 78～6. 06
24. 4～56. 6
测点编号 1 2 3 4
表 2 爆破震动观测点详细情况表
测点位置
距爆心水平距离 (m)
No1
No2
No3
No4
No5
沿脉巷南侧帮下
32
26
28
43
28
31
40
36
38
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沿脉巷南侧帮中
32
26
28
43
28
31
40
36
38
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沿脉巷北侧帮下 (8 # 穿脉侧)
第16 200
卷第 6年
6 6
期 月
中 China
国
安全 Safety
科学 Science
学 报 Vol . 1 6 No . 6
Journal
Jun . 2 0 0 6
地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析Ξ
阳生权1 ,2 副教授 周 健2 吕中玉1
第 6 期 阳生权等 :地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析
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测点编号 5
6
测点位置 沿脉巷北侧帮下 (7 # 穿脉侧)
沿脉巷北侧帮中 (7 # 穿脉侧)
续表
距爆心水平距离 (m)
No1
No2
No3
No4
No5
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36
25
25
36
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值趋高的现象 ,其原因是地震波的相减干涉 ,降低了
爆破地震强度 ,说明多点爆破时可利用波的相互干
涉来控制爆破地震动 。
图 4 为质点振动速度峰值与距离关系分布图。
图 3 质点振速峰值与药量和距离的关系
图 4 质点振速峰值与距离关系
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波衰减路线为爆破震动观测测点与测线布置原则 , 前后进行了 5 次固定测点的不同规模生产爆破震动 观测 ,每次参与量测测点 6 个 ,观测试验共计采集到 168 组数据 。爆破地震速度观测结果及观测相应情 况如表 1 、表 2 。
测点的实际布位如图 1 所示 ,测点分别布置在 距离爆破点 30～50 m的沿脉巷道或上盘巷道两帮中 部 、下部位置 ,每个测点布置径向 、切向与垂直方向 的 3 个传感器 。
26. 5
25
25
43
24
27
35
35
36
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沿脉巷北侧帮中 (8 # 穿脉侧)
26. 5
25
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43
24
27
35
35
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2 工程概况
尖林山 Ⅱ号矿体由致密块状磁铁矿组成 ,矿石 质地致密坚硬 ,强度高 ,性脆 ,以块状洞室为主 。上 部顶板围岩为石英闪长岩和矽卡岩 ,属隔水岩层 ,质 地致密坚硬 ,强度高 ,但裂隙节理发育 ;底板为含水 大理岩 ,含岩溶水 ,裂隙稀少 ,层面粘结力和抗风化 能力强 ,以层状洞室为主 ,稳定性好 。
3 地下洞室及围岩爆破震动监测
爆破地震监测以爆破引起的最大震动可能发生
位置 、地下洞室可能发生的破坏位置以及爆破地震
图 1 测点布置及对应爆破地点示意图 表 1 震动观测结果表
次序
1 2 3 4 5
爆破点 (穿脉巷道)
9# 7 # ,8 # ,9 #
8 # ,10 # 5 # ,6 # 9 # ,10 #
垂直方向
VVmax = 91. 75
3
2. 22
Qmax/ R
(1)
水平径向
VLmax = 69. 75
3
2. 07
Qmax/ R
(2)
水平切向
V Tmax = 75. 78
3
2. 15
Qmax/ R
(3)
同时 ,第一次爆破震动观测质点振动速度峰值
普遍比其他几次高的现象 ,究其原因是因为该次爆
破是一个工作面爆破 ,药量相对比较集中 ,虽然总药
2 College of Civil Engineering ,Tongji University ,Shangha 200092 ,China)
Abstract : Based on blasting seismic safety monitoring and frequency and amplitude analysis of the peak parti2 cle velocity ( PPV) of chamber of underground pit and its surrounding rock ,the law of blasting seismic waves propagation in surrounding rock and the dynamic characteristics of chamber of underground pit and its surround2 ing rock are described. The results of blasting seismic safety monitoring effects of chamber of underground pit and its surrounding rock are discussed and explored. The attenuation formula of the PPV conditioned with explosives and distance between blasting center and monitoring position is shown. The relationship between the PPV and ra2 tio charge of blasting vibration is pointed out ,which shows that the PPV attenuates more rapidly in near area than in further area , and the principal frequency focuses on 15～75 Hz especially 45 Hz , and that correlation be2 tween the PPV and its principal frequency and charge and distance between blasting center and monitoring posi2 tion is more high. The decaying of the blasting seismic waves related mainly with the neutrality and characteris2 tics of propagation media mass. Key words : chamber of underground pit ; surrounding rock ; blasting vibration ; safety monitoring ;