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采矿爆破振动主频率在岩溶区衰减规律现场试验研究

唐灵明 黄翔 李红明 李佳明 曹贤发 陈学军 卢丽霞

唐灵明,黄 翔,李红明,等. 采矿爆破振动主频率在岩溶区衰减规律现场试验研究[J]. 中国岩溶,2024,43(2):454-462 doi: 10.11932/karst2024y014
引用本文: 唐灵明,黄 翔,李红明,等. 采矿爆破振动主频率在岩溶区衰减规律现场试验研究[J]. 中国岩溶,2024,43(2):454-462 doi: 10.11932/karst2024y014
TANG Lingming, HUANG Xiang, LI Hongming, LI Jiaming, CAO Xianfa, CHEN Xuejun, LU Lixia. Field experiment on the attenuation rule of main frequency for mining blasting vibration in the karst area[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(2): 454-462. doi: 10.11932/karst2024y014
Citation: TANG Lingming, HUANG Xiang, LI Hongming, LI Jiaming, CAO Xianfa, CHEN Xuejun, LU Lixia. Field experiment on the attenuation rule of main frequency for mining blasting vibration in the karst area[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(2): 454-462. doi: 10.11932/karst2024y014

采矿爆破振动主频率在岩溶区衰减规律现场试验研究

doi: 10.11932/karst2024y014
基金项目: 国家自然科学基金(41967037);广西岩溶动力学重点实验室开放课题基金(YR-JJHT-2016-466 )
详细信息
    作者简介:

    唐灵明(1987-),男,硕士,高级工程师,主要从事岩土工程、地质灾害预测与防治研究工作。E-mail:262611613@qq.com

    通讯作者:

    黄翔(1988-),男,硕士,助理研究员,主要从事环境岩土工程、特殊土与岩溶塌陷研究工作。E-mail:guthuang@163.com

  • 中图分类号: TD235

Field experiment on the attenuation rule of main frequency for mining blasting vibration in the karst area

  • 摘要: 为减小岩溶区采矿爆破施工中振动产生的地表塌陷灾害影响,文章根据岩溶区矿山爆破振动现场实测数据,采用傅里叶变换及回归分析方法,对比分析塌陷区与非塌陷区爆破振动主频率的衰减规律,以讨论岩土体性质、震中距及爆破药量对爆破振动主频率特性的影响。结果表明:岩土体性质对爆破振动主频率存在较大影响,表现为结构愈松散、孔隙度愈大、密实度愈小,其爆破振动主频率和振动能量衰减得愈快;同一次爆破中,在塌陷区外及塌陷回填区内,所获得的振动主频率随其震中距的增加而呈减小趋势,而在塌陷区内,并非严格衰减,出现波动现象,略有上升趋势;在塌陷区与非塌陷区,爆破振动主频率随着震中距和药量的增加而减小;在同一振动荷载作用下,爆破振动主频率在塌陷区的衰减速度明显大于非塌陷区,且爆破药量在塌陷区内对爆破振动主频率衰减速度的影响更大。

     

  • 图  1  矿区地形地貌图

    Figure  1.  Topography and geomorphology of the mining area

    图  2  现场数据采集仪器

    Figure  2.  Acquisition instrument for field data

    图  3  测线布置图

    Figure  3.  Layout of the measuring lines

    图  4  II号测线爆破震动波形图

    Figure  4.  Blasting vibration waveform of No. II measuring line

    图  5  Ⅱ号测线测点高程曲线图

    Figure  5.  Elevation curve of survey point of No. II line

    图  6  II号测线主频率分析图

    Figure  6.  Analysis of the main frequency of No. II line

    图  7  同次爆破中塌陷区外f-R关系图

    Figure  7.  Diagram of the f-R relationship outside the collapse area in the same blasting

    图  8  同次爆破中塌陷区内f-R关系图

    Figure  8.  Diagram of the f-R relationship in the collapse area in the same blasting

    图  9  同次爆破中塌陷回填区内f-R关系图

    Figure  9.  Diagram of the f-R relationship in the collapse backfill area in the same blasting

    图  10  非塌陷区(矿山山顶)爆破振动主频率随距离、药量的变化规律

    Figure  10.  Variation of the main frequency of blasting vibration in non-collapse area (top of the mine) with distance and explosive dosage

    图  11  塌陷区爆破振动主频率随距离、药量的变化规律

    Figure  11.  Variation of the main frequency of blasting vibration in the collapse area with distance and explosive dosage

    表  1  现场数据采集参数

    Table  1.   Acquisition parameters of field data

    仪器型号 采样率/ms 长度/ms 道数/道
    SWS型多波列数字图像工程勘探与工程检测仪(+315 m窿道口) 1 8 192 24
    SWS型多波列数字图像工程勘探与工程检测仪(+415 m塌陷处) 4 32 768 24
    ABEM Terrafo Mark6型地震仪(+415 m塌陷处) 2 32 768 34
    下载: 导出CSV

    表  2  Ⅱ号测线测试数据统计表

    Table  2.   Statistics of test data of No. II line

    道数 震中距R/m 主频f/Hz 测点高程H/m 道数 震中距R/m 主频f/Hz 测点高程H/m
    1 128.33 48.5 413.70 18 128.94 48.4 415.10
    2 129.42 51.7 414.00 19 128.77 48.5 414.80
    3 130.10 27.5 414.20 20 128.96 32.0 414.50
    4 129.18 30.3 413.90 21 128.83 28.9 414.30
    5 128.68 30.6 413.70 22 130.44 30.5 414.00
    6 125.56 25.8 413.40 23 131.83 36.0 413.70
    7 125.55 27.4 413.00 24 134.43 34.5 414.10
    8 124.86 27.5 412.90 25 124.21 19.4 414.60
    9 124.27 25.7 413.30 26 137.23 37.2 414.90
    10 125.06 30.3 413.80 27 141.01 33.4 415.40
    11 125.33 42.6 414.10 28 146.48 25.8 415.80
    12 125.07 47.1 414.50 29 152.17 29.1 416.40
    13 125.55 41.9 414.70 30 150.30 25.8 416.70
    14 124.92 47.0 414.90 31 143.65 26.1 416.90
    15 125.74 40.4 415.10 32 142.78 32.2 417.40
    16 127.43 42.5 415.00 33 144.25 25.7 417.50
    17 127.80 45.8 415.30 34 139.39 25.8 417.00
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-14
  • 网络出版日期:  2024-07-10
  • 刊出日期:  2024-04-30

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