張興龍

(魯中礦業(yè)有限公司， 山東 萊蕪 271113)

小官莊鐵礦巷道掘進(jìn)爆破地震波傳播特性研究

張興龍

(魯中礦業(yè)有限公司， 山東 萊蕪 271113)

以巷道掘進(jìn)爆破為研究對(duì)象，基于撒道夫斯基公式對(duì)爆破地震波傳播規(guī)律進(jìn)行研究。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示最大振動(dòng)速度為0.39cm/s，質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度隨爆源距的增加呈指數(shù)衰減趨勢(shì)。擬合結(jié)果相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.97，相關(guān)度高，所得公式可為巷道掘進(jìn)爆破裝藥量及安全距離的設(shè)計(jì)提供參考。

巷道掘進(jìn)； 爆破地震波； 傳播規(guī)律； 指數(shù)衰減

1 工程概況

小官莊鐵礦1985年建成投產(chǎn)，采區(qū)劃分主要依據(jù)礦體的自然地理位置及構(gòu)造對(duì)礦體的影響。以斷層為界，東部、北部礦劃分為東采區(qū)和北采區(qū)。西部、南部礦劃分為西采區(qū)、南采區(qū)。具體分布如圖1所示。

圖1 采區(qū)分布圖

礦體的主要圍巖有：第三系礫巖、含礫石砂巖，石炭系板巖或角巖(多為礦體的頂板)、奧陶系的大理巖和蛇紋石化大理巖(常為礦體底板或夾石)，閃長(zhǎng)玢巖(多為底板或夾石)及蝕變閃長(zhǎng)巖等。各種巖石的物理性質(zhì)差異較大。爆炸振動(dòng)監(jiān)測(cè)所處巷道圍巖屬近礦處閃長(zhǎng)玢巖，其裂隙較發(fā)育，蝕變較強(qiáng)。

2 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

直線(xiàn)掏槽巷道掘進(jìn)炮孔布置如圖2所示，炮孔設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。每卷炸藥200g，單段最大起爆藥量18.4kg。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

本次爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)工作采用的監(jiān)測(cè)儀器是成都中科測(cè)控有限公司研制的TC- 4850 爆破測(cè)振儀。爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

圖2 直線(xiàn)掏槽巷道掘進(jìn)炮孔布置圖

炮孔名編號(hào)數(shù)量孔深m單孔裝藥量/卷總裝藥量/卷起爆順序中心孔11277Ⅰ空孔2～54200掏槽孔6～942728Ⅱ輔助孔10～23142570Ⅲ頂孔27～37112333Ⅳ幫孔24～26/38～4062424Ⅳ底孔41～4552735Ⅳ合計(jì)45197

圖3 測(cè)試系統(tǒng)示意圖

爆區(qū)中心坐標(biāo)(55 941.4，16 817.6，-550),總裝藥量39.4kg，最大單段起爆藥量為18.4kg。

測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)如表2所示，爆破振速監(jiān)測(cè)值如表3所示。峰值振動(dòng)速度隨爆源距的變化如圖4所示。

表2 測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)

表3 爆破振速監(jiān)測(cè)值

圖4 垂直向質(zhì)點(diǎn)峰值振速隨爆源距變化曲線(xiàn)

垂直方向質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度隨爆源距的增加呈指數(shù)衰減的趨勢(shì)。根據(jù)單段最大起爆藥量和比例距離，通過(guò)擬合得到場(chǎng)地影響因子K和α值。

根據(jù)擬合結(jié)果可得質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度衰減規(guī)律：

式中：V——質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度；Q——單段最大起爆藥量；R——爆源距。

擬合的相關(guān)系數(shù)為0.97，相關(guān)度高。

4 結(jié)語(yǔ)

利用現(xiàn)有爆破參數(shù)及設(shè)計(jì)，對(duì)爆破振動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，振動(dòng)峰值速度最大為0.39cm/s，并隨爆源距增加呈指數(shù)衰減規(guī)律，基于撒道夫斯基公式對(duì)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，得到振動(dòng)速度預(yù)測(cè)公式，為巷道掘進(jìn)爆破安全設(shè)計(jì)及最大起爆藥量控制提供有效參考。

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Blasting seismic wave propagation law research in drivage in Xiaoguanzhuang Iron Mine

Drivage blasting seismic wave propagation law was studied based on the formula of Sadowski. The monitoring results showed that the biggest vibration velocity was 0.39cm/s, and the particle peak vibration velocity decayed exponentially with the increase of the distance. The fitting correlation coefficient is 0.97 which is a high correlation. The formula provided effective references for the design of maximum charge and the safe distance in drivage blasting.

drivage; blasting seismic wave; propagation law; exponential decay

TD235

A

2016-12-13

張興龍(1989-)，男，河北滄州人，助理工程師，從事采礦技術(shù)及地下采場(chǎng)管理工作。

1672-609X(2017)03-0032-02