摘要：为了研究循环爆破累计损伤作用下似层状铝土矿采空区群的失稳机制,借鉴结构力学理论方法,构建铝土矿采空区群结构模型,建立采空区群位移函数,引入爆破应力波作用损伤因子Dn,表征爆破荷载对岩体的损伤作用,利用数值模拟和现场监测数据验证计算结果的可靠性。研究结果表明:当相邻采场爆源与采空区之间的距离和炸药当量一定时,采空区间柱的最大压应力、顶板的最大拉应力及顶板的位移均随着爆破次数增加而增加;当爆破次数小于12次时,采空区顶板、间柱最大应力均小于其极限拉、压强度,顶板位移处于允许范围内,采空区处于稳定状态;当爆破次数为13~15次时,顶板位移超过允许位移阈值6.5 mm,采空区顶板、间柱二者均处于稳定状态情况,采空区处于亚稳定状态;当爆破次数大于16次时,间柱、顶板均处于不稳定状态,采空区处于失稳状态。数值模拟结果与理论计算结果相似。相邻采场开采后期,采空区区域多次发生顶板失稳坍塌事故,验证了理论分析结果的可靠性。

摘要：针对钻爆法开挖隧道围岩损伤区数值计算方法的不足,建立考虑循环爆破效应的Hoek-Brown(以下称H-B)弹塑性损伤模型并给出数值解法。首先,根据疲劳损伤理论推导了中远场循环爆破累积损伤演化公式,将爆破损伤与应力重分布造成的塑性损伤进行耦合,建立基于广义H-B准则的岩石弹塑性损伤模型;其次,利用完全隐式的应力回映算法和算子分离法给出上述损伤模型的数值解法;最后,将该模型应用于大连地铁工程的围岩稳定性分析当中,通过现场声波测试验证了循环爆破累积损伤演化公式,并对研究断面的位移值和损伤区分布特性进行计算。结果表明:循环爆破累积损伤演化公式能够较好的表达循环爆破作用下岩体损伤的演化规律,同时所建弹塑性损伤模型可以反映不同爆破次数下围岩损伤区的分布特性,比传统方法更具有优势,对工程安全设计具有较好的指导作用。

摘要：为了研究循环爆破下边坡受到的累积动载作用,对白马铁矿及及坪采场东帮边坡进行了现场爆破振动监测,并通过FLAC3D软件进行了循环加载模拟计算。研究结果表明:边坡在水平径向、水平切向、竖直方向3个方向的振动速度先增大后减小,整体呈下降趋势,且峰值速度出现在水平径向方向;随着爆破次数增加,边坡水平方向上的最大位移由7.89mm增大到8.05mm,对应的剪应变由7.44×10^(-4)增大到7.88×10^(-4);边坡的累积变形量与爆破振动次数之间成正相关变化关系。推导出了水平位移量X与爆破次数n之间的关系表达式。通过数值模拟方法可推算出生产爆破强度下的安全爆破次数阈值,从而指导矿山的安全生产。

摘要：为探究多次爆破作用下,损伤累积效应对大跨度硐室围岩松动圈的影响规律,结合某大跨度硐室爆破工程,采用声波法和钻孔窥视法对其爆破开挖过程中硐室围岩松动圈进行监测,利用现场试验结果分析大跨度硐室围岩损伤累积及松动圈变化规律。结果表明:随着爆破次数的增加,超声波波速不断减小;围岩损伤值增大,但增长速率不断降低,最后逐渐趋于稳定。多次爆破作用后,硐室围岩松动圈半径由原来的2.8 m逐步扩大为3.2 m,且硐室顶部的松动圈对比边墙处较大。因此,在大跨度硐室施工中应重点考虑硐室顶部的围岩稳定性,且在围岩支护和安全防护时应充分考虑多次爆破造成的围岩损伤累积效应对围岩松动圈半径变化的影响。