【摘 要】
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尾矿库是矿山重大危险源之一,其一旦溃坝就会对下游人民、财产、生态带来严重的后果。尤其在尾矿库临近露天采场时,采场爆破震动对尾矿库稳定性的分析研究至关重要。本文以德
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尾矿库是矿山重大危险源之一,其一旦溃坝就会对下游人民、财产、生态带来严重的后果。尤其在尾矿库临近露天采场时,采场爆破震动对尾矿库稳定性的分析研究至关重要。本文以德安县聂桥镇吉发采石场露天爆破对尾矿库粘土坝稳定性影响为工程背景,采用现场爆破震动监测、爆破震动信号分析和建立数值模拟手段,分析粘土坝的稳定性。主要研究内容及成果如下:(1)在无爆破震动情况影响下,使用瑞典圆弧法与简化Bishop法对粘土坝在不同运行条件下的稳定性进行分析计算,所得结果显示计算出的最小安全系数均高于规范值要求,粘土坝现处于稳定状态。(2)在爆破震动影响下,为探求各爆破参数对粘土坝稳定性的影响程度,进行爆破震动监测试验。在粘土坝顶部布置4个监测点,采集采场爆破震动对粘土坝的稳定性影响的监测数据。对所得的监测数据进行回归拟合,得出适合该矿山的爆破震动经验公式为:V=203.56(3√Q?R)1.7797,而后使用该公式对在不同震动速度控制标准下的起爆最大单段药量和最小安全距离关系进行了预测估算后,发现粘土坝稳定性不会受到影响。(3)使用了小波包、EEMD和EEMD-小波包三种去噪方法,对原始测震信号进行去噪处理,并进行去噪效果比对。EEMD-小波包去噪在本次试验的去噪效果上要优于其它两种方法。将去噪后的信号进行HHT时频分析,发现能量主要集中在0-40Hz区间内。随着爆心距与最大单段药量的增加,能量主振频率向低频发展,得到爆破震动信号的主振频率在10Hz左右。而且部分测点震动速度主振频率已经属于天然地震频率区间(3-10Hz),可以使用该尾矿库建坝的抗震规范类比判定该粘土坝是否安全。(4)对粘土坝进行数值建模,并在坝体实测点相同位置设置监测点,监测各点位的速度与位移情况。将爆破荷载信号从底部垂直传入,计算结果监测点的最大总位移量为3.5*10-4m,最大速度为8.54mm/s远小于规范值,表明在采石场一定的生产条件下爆破震动作用不会影响粘土坝稳定性。
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