爆破震动对采空区稳定性影响的FLAC～3D分析.pdf

节选段落一：
爆破震动对采空区稳定性影响的 FLAC3D分析
闫长斌，徐国元，李夕兵
(中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083)
摘要：针对厂坝铅锌矿受到乱采乱挖破坏的情况，运用 FLAC3D 对爆破震动作用下采空区的稳定性进行了数值分
析。根据现场实测数据，选取了 2 条不同的实测速度时程曲线作为爆破震动输入，分别进行了静力和动力计算。
分析结果表明：(1) 采空区开挖后，最大位移量为 4.75 mm；(2) 施加爆破动载荷后，最大位移量增至 5.47 mm，
增幅与爆破震动速度成正比；(3) 围岩位移分布的变化受震动波形的影响。


节选段落二：
因此，必须将弹性模量(或
变形模量)(E)和泊松比( µ )转化成体积模量(K)和剪
切模量(G)，转化公式如下：
)21(3 µ−
=
EK (2)
)1(2 µ+
=
EG (3)
3.3 计算方案
为研究采空区开挖形成的围岩应力重分布和产
生的位移变化，找出爆破震动作用下采空区围岩应
力发生二次重分布的规律和位移变化，确定爆破震
动对采空区稳定的危害程度，运用 FLAC3D对开挖
和爆破震动作用下采空区的稳定性进行了较为系统
的模拟分析。分析结果可为预防采空区失稳塌陷和
减震、加固、治理提供依据。


节选段落三：
根据震动载荷形式，
共有以下 3 种计算方案：(1) 自重应力场中，采空
区开挖过程计算；(2) 采空区在中深孔爆破载荷作
用下的动力计算；(3) 采空区在斜坡道掘进爆破载
荷作用下的动力计算。本次计算采用 Mohr-Coulomb
准则，即弹塑性模型，并选取大应变计算模式。
4 爆破震动输入
4.1 爆破震动速度时程
为获得第一手资料，对厂坝铅锌矿厂坝矿区进
行了爆破震动现场测试研究。测试分两个部分，一
是中深孔爆破强制崩矿地震效应测试，二是斜坡道
掘进爆破地震效应测试。有关研究和实践证明，地
震波的震动强度可用质点振动位移、速度、加速度
3 个物理量来表达。