爆破振动对龙首矿露天转地下安全顶柱稳定性影响研究

摘要

为了探索爆破振动影响下龙首矿露天转地下开采安全顶柱的稳定性演化规律，结合矿区现状建立了对应的三维数值模型，通过计算获取了安全顶柱最危险截面位置，随后以最上部中段开采为例构建了最危险截面位置的二维数值计算模型。根据爆破参数和等效弹性边界的计算，得到掏槽眼、辅助眼和周边眼传递到开挖轮廓面上的爆破荷载峰值。将爆破荷载等效到开挖面后，开展了针对安全顶柱稳定性的数值计算。结果表明：每段延期爆破都产生了位移和振速峰值，且距离爆破位置最近的安全顶柱内监测点位移最大；以爆破作业位置为中心，振动速度向四周岩体球形扩散。根据爆破振速与岩石损伤判据，安全顶柱总体处于无损伤或轻微损伤状态。此外，最大主应力低于岩体抗拉强度，安全顶柱未形成明显地拉裂破坏塑性区。总体上来说，安全顶柱的设计厚度能够满足露天转地下开采需要。然而与数值模型相比，实际地质条件更为复杂，随着开采继续，仍需观察和监测安全顶柱的变化，从而确保其稳定性。

关键词

露天转地下开采 / 安全顶柱 / 爆破振动 / 数值模拟 / 稳定性演化规律

基金资助

国家自然科学基金(52174088)冻融裂隙岩体冲击疲劳损伤致裂定量表征及成灾机理研究