馮 勇（江西理工大學,江西 贛州 341000）

某釩礦水平扇形中深孔爆破振動速度衰減規(guī)律

Attenuation law of blasting vibration velocity of horizontal fan-shaped medium-length hole in some vanadium mine

馮 勇（江西理工大學,江西 贛州 341000）

利用BlastmateⅢ型振動監(jiān)測儀監(jiān)測水平扇形中深孔爆破，得到井下不同爆心距的質點的爆破振速，通過薩氏公式對各個質點的三維振速、最大段藥量進行最小二乘法的回歸線性分析，得出K、α值。推導出此爆破方法在該礦山的爆破振動速度衰減規(guī)律。為今后該礦山在爆破設計中考慮最大段藥量提供依據。

扇形中深孔；爆破振動；衰減規(guī)律；回歸分析

1 前言

某釩礦礦體呈層狀，傾向北，傾角65°～86°，平均傾角∠71°。礦石主要為炭硅質巖夾泥巖型，泥巖型釩礦石，圍巖欠穩(wěn)固，礦區(qū)地勢西南高、東北低，溝谷南北分布，橫切巖層走向，以層間構造裂隙斷層為主，連通性好。礦區(qū)巖石按巖性結構可劃分為中厚層狀堅硬碳酸鹽類、硬質、軟弱質巖互層狀弱基巖類型及土體型巖類（土體類型可細分為碎石粉土類和粉土類）。工程控制東西長2 600m，厚度（水平）1.30～28.76m，平均12.70m，地表出露最大標高1144m，工程控制最大垂深400m。

該礦帶以水平扇形深孔階段礦房法為基本采礦法，以分段空場采礦法為輔助采礦法。水平扇形中深孔布置見圖1。

2 測試儀器的選取及主要性能參數

2.1 測試儀器的選取

本次選用全功能、高級振動和過壓監(jiān)測儀BlastmateⅢ型振動監(jiān)測儀。該儀器可以對常規(guī)爆炸監(jiān)視，接近現場的爆炸分析、打樁、建筑、拆除、橋梁監(jiān)視、結構性分析、水下爆炸監(jiān)視、遠程監(jiān)視等。此儀器重6.4kg，具有輕便、準確、內存大等優(yōu)點。具有8個通道，每通道最高8 000樣本/s，有手動、單擊、連續(xù)三種記錄模式，可記錄徑向L、切向T、垂直V三個方向的振速和爆破噪聲；通道量程多達254mm/s，精度在0.5mm/s,取較大值，可以同時對振動監(jiān)測、周圍環(huán)境條件和結構性裂紋運動監(jiān)測，并現場打印，無需使用電腦。

圖1 水平扇形中深孔布置圖

2.2 測試時儀器所選用的主要性能參數

（1）記錄模式。連續(xù)記錄模式，連續(xù)記錄、自動記錄多個事件。當事件強度超過觸發(fā)水平時，就會觸發(fā)記錄。

（2）觸發(fā)水平。近爆區(qū)與遠爆破區(qū)共4個測點，地震儀觸發(fā)水平設置設為5mm/s，麥克風根據參數定義，4秒一個時間段，4秒記錄一個事件，4秒后重新記錄。

（3）采樣率。4個測點均設置為1024標準采樣率。

（4）通道頻率范圍為2～250Hz。

（5）測振速誤差為＜0.1mm/s。

3 測點布置及爆破振動測試數據處理

3.1 測點的布置

測試結合了采場1、采場2的實際情況，布置了4個測點，測點1#～4#位置的具體布置見圖2。

測試數據見表1。

圖2 測點位置布置圖

表1 測試數據

3.2 求解爆破振動速度的衰減規(guī)律

蘇聯M.A.薩道夫斯基提出了地震動最大速度的經驗公式[1]：

式中：V——地震動質點最大速度，cm/s；

Q——炸藥量，kg；

R——爆心距，m；

K、α——與巖石特性等因素有關的常數。

運用以最小二乘法為基礎的回歸分析換算【2】，得出K、α的計算公式如下：

對表1中的測試數據取其三維合成速度進行計算，整理后所得計算值見表2。

將表2中的值帶入公式（1）、（2）中進行計算得：

表2 整理后的計算值

得到本次爆破振動測試的速度衰減方程為：

4 結語

（1）由于礦山開拓方法、拉底結構造成巷道四通發(fā)達，溝坎較多，導致爆破地震衰減特征存在一定的差異，又由于經驗公式存在一定的局限性，致使數值處理有一定的困難。

（2）利用先進的爆破監(jiān)測儀器，有助于數據的精確性。在現場測量得出的水平扇形中深孔爆破振動速度的衰減規(guī)律，利用薩氏公式求出其K、α值，為礦山今后的回采工作提供設計依據。

（3）這次選用的BlastmateⅢ型振動監(jiān)測儀，操作簡單、輕便，利于攜帶，精度高，測試結果比較合理，可作為類似地下礦山的設計參考值。

[1]李夕兵，凌同華.爆破震動信號分析理論與技術[M].北京:科學出版社，2009.

[2]王黎明，陳 穎.應用回歸分析[M].上海:復旦大學出版社，2008.

TD235.1

A

2010-10-05

馮 勇（1983-），男，廣西梧州人，在讀碩士研究生，研究方向為采礦工程。

Abstract:The blasting of horizontal fan-shaped medium-length hole is monitored by using BlastmateⅢvibration monitor to obtain the blasting vibration velocity of different point.The values of K and α are get through least square regressing analyzing for three dimensional vibration velocity and maximum explosive load of each point based on Empirical formula.The attenuation law of blast?ing vibration velocity of mine blasting method is derived,which provides basis for maximum explosive load in future blasting design.Key words:fan-shaped medium-length hole;blasting vibration;attenuation law;regression analysis

1672-609X（2011）01-0014-03