略談降低放炮震動的方法

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1.不同間隔方式地震波三分量的時域幅值規律

本研究選擇承鋼鐵礦1號洞洞采場南側的中等風化的淺色輝長巖，監測點不動，測點距炮孔均為19m，炮孔間距3m。3種裝藥方式的地震試驗參數均相同：介質為空氣，炮孔深度150cm，裝藥量750g，裝藥長度70cm，間隔長度20cm，填塞長度60cm。即垂直分量最大，切向分量和徑向分量相差不大，而切向與徑向分量的大小與裝藥間隔方式有關。不同裝藥方式地震波三分量合成同一時間的時域特征爆破地震振動持續時間分為一段地震波振動持續時間和全部地震波振動持續時間。一段地震波可分為主振波和尾振波，從初始波到地震波幅值衰減到A=Amax/e時的地震波，即為地震波的主振波，主振波歷時時間為地震波一段振動波持續時間。爆破振動時間的危害作用主要發生在結構反應進入非線性之后，反應譜不能明確表示振動持續時間，只考慮了線性反應中持續時間的影響。為了比較分析不同裝藥結構爆破地震波的主振波持續時間，統一采用空氣間隔孔爆破地震波的幅值，即A=Amax/e確定各自的主振波持續時間。炮孔空氣間隔層分為底部、中部、頂部，不同間隔方式下，由試驗數據可以得出，地震效應中的振動幅值大小呈現出中部>頂部>底部的趨勢，而振動持續時間則表現為頂部>中部>底部，底部的地震效應都較小。不同裝藥間隔方式的三分量在時域內的比較不同裝藥間隔方式地震波三分量合成在時域內具有一定的差別、有各自的特點。對三分量振動幅值最大者為中部空氣間隔孔，其次為頂部空氣間隔，最小者為孔底空氣間隔。不同裝藥間隔方式的地震波三分量頻域內的特征不同裝藥間隔方式（上部、中部、底部）地震波三分量頻域內也有各自的特點，在頻域內確定主頻帶，按3種裝藥間隔方式中振動幅值最小的來確定頻帶范圍，即采用A=Amax/e統一的尺度劃定頻帶范圍。不同裝藥方式的地震波三分量特征切向頻率/Hz徑向頻率/Hz垂直頻率/Hz底部中部頂部底部中部頂部底部中部頂部高頻59.4高頻84.4高頻50.0高頻44.6高頻56.8高頻27.3高頻42.0低頻20.0高頻56.0低頻20.0高頻66.1低頻20.0不同裝藥方式的地震波三分量時域即垂直分量最大，切向分量和徑向分量相差不大，而切向與徑向分量的大小與裝藥間隔方式有關。不同裝藥方式地震波三分量合成同一時間的時域特征爆破地震振動持續時間分為一段地震波振動持續時間和全部地震波振動持續時間。一段地震波可分為主振波和尾振波，從初始波到地震波幅值衰減到A=Amax/e時的地震波，即為地震波的主振波，主振波歷時時間為地震波一段振動波持續時間。爆破振動時間的危害作用主要發生在結構反應進入非線性之后，反應譜不能明確表示振動持續時間，只考慮了線性反應中持續時間的影響。為了比較分析不同裝藥結構爆破地震波的主振波持續時間，統一采用空氣間隔孔爆破地震波的幅值，即A=Amax/e確定各自的主振波持續時間。炮孔空氣間隔層分為底部、中部、頂部，不同間隔方式下，由試驗數據可以得出，地震效應中的振動幅值大小呈現出中部>頂部>底部的趨勢，而振動持續時間則表現為頂部>中部>底部，底部的地震效應都較小。

2.不同裝藥間隔方式的三分量

上部(a)Upper，中部(b)Middle，底部(c)Bottom，不同裝藥間隔方式的地震波三分量頻域內的特征不同裝藥間隔方式（上部、中部、底部）地震波三分量頻域內也有各自的特點，在頻域內確定主頻帶，按3種裝藥間隔方式中振動幅值最小的來確定頻帶范圍，即采用A=Amax/e統一的尺度劃定頻帶范圍。不同裝藥方式的地震波三分量特征。炮孔空氣不同間隔方式的地震波三分量頻域內的特征深炮孔孔底空氣間隔降低爆破震動的試驗孔底間隔裝藥與常規連續裝藥爆破震動試驗金川集團有限公司和中南大學資源與安全工程學院在某礦現場進行了深孔爆破試驗。礦石普氏硬度為6~8，上層石灰巖為8~10，臺階高度8m，用準150mm潛孔鉆機穿孔。兩個炮孔深度都為8.8m，采用不同的裝藥方式（即孔底間隔裝藥與常規連續裝藥），同等藥量，同時起爆，其填塞長度分別為3.5和4.3m，空氣間隔長度分別為0和0.8m，相同爆心測點距離，共進行3次。通過對比震動的峰值質點振速觀察降震效果。根據爆破震動監測，取得有效波形和對比數據20組，各組實測爆破地震速度和降震率。存盤10-7，10-9的波形與軸向空氣不耦合介質降震理論預計反常的原因能為兩側點距離爆心較近，因空氣間隔器升高了裝藥中心而影響較大所致。

3.孔底空氣間隔裝藥爆破前后沖的試驗

淶源鋼鐵廠支家莊鐵礦屬于小型洞洞鐵礦，采用YQ-150型潛孔鉆穿鑿斜，該礦礦巖普氏硬度系數為8~12，臺階高度為10m，孔距為6m，抵抗線和排距為4m，炮孔直徑為150~170mm，炮孔傾斜角為75°，水孔采用水膠炸藥，干孔采用2號巖石粉狀炸藥，應用塑料導爆管非電起爆系統，實現微差對角起爆技術。對孔底空氣間隔裝藥，進行8次922個炮孔試驗的系統記錄，孔數平均分兩組檢測炸藥單耗及大塊率，藥柱高、前沖、后沖的檢測點分別為上部、中部和底部。

作者：羅堯東羅冰單位：西南科技大學