张兴龙

(鲁中矿业有限公司， 山东 莱芜 271113)

小官庄铁矿巷道掘进爆破地震波传播特性研究

张兴龙

(鲁中矿业有限公司， 山东 莱芜 271113)

以巷道掘进爆破为研究对象，基于撒道夫斯基公式对爆破地震波传播规律进行研究。监测结果显示最大振动速度为0.39cm/s，质点峰值振动速度随爆源距的增加呈指数衰减趋势。拟合结果相关系数达到0.97，相关度高，所得公式可为巷道掘进爆破装药量及安全距离的设计提供参考。

巷道掘进； 爆破地震波； 传播规律； 指数衰减

1 工程概况

小官庄铁矿1985年建成投产，采区划分主要依据矿体的自然地理位置及构造对矿体的影响。以断层为界，东部、北部矿划分为东采区和北采区。西部、南部矿划分为西采区、南采区。具体分布如图1所示。

图1 采区分布图

矿体的主要围岩有：第三系砾岩、含砾石砂岩，石炭系板岩或角岩(多为矿体的顶板)、奥陶系的大理岩和蛇纹石化大理岩(常为矿体底板或夹石)，闪长玢岩(多为底板或夹石)及蚀变闪长岩等。各种岩石的物理性质差异较大。爆炸振动监测所处巷道围岩属近矿处闪长玢岩，其裂隙较发育，蚀变较强。

2 爆破参数设计

直线掏槽巷道掘进炮孔布置如图2所示，炮孔设计参数如表1所示。每卷炸药200g，单段最大起爆药量18.4kg。

3 监测数据分析

本次爆破振动监测工作采用的监测仪器是成都中科测控有限公司研制的TC- 4850 爆破测振仪。爆破振动监测点布置如图3所示。

图2 直线掏槽巷道掘进炮孔布置图

炮孔名编号数量孔深m单孔装药量/卷总装药量/卷起爆顺序中心孔11277Ⅰ空孔2～54200掏槽孔6～942728Ⅱ辅助孔10～23142570Ⅲ顶孔27～37112333Ⅳ帮孔24～26/38～4062424Ⅳ底孔41～4552735Ⅳ合计45197

图3 测试系统示意图

爆区中心坐标(55 941.4，16 817.6，-550),总装药量39.4kg，最大单段起爆药量为18.4kg。

测点坐标如表2所示，爆破振速监测值如表3所示。峰值振动速度随爆源距的变化如图4所示。

表2 测点坐标

表3 爆破振速监测值

图4 垂直向质点峰值振速随爆源距变化曲线

垂直方向质点峰值振动速度随爆源距的增加呈指数衰减的趋势。根据单段最大起爆药量和比例距离，通过拟合得到场地影响因子K和α值。

根据拟合结果可得质点振动速度衰减规律：

式中：V——质点振动速度；Q——单段最大起爆药量；R——爆源距。

拟合的相关系数为0.97，相关度高。

4 结语

利用现有爆破参数及设计，对爆破振动速度进行监测，振动峰值速度最大为0.39cm/s，并随爆源距增加呈指数衰减规律，基于撒道夫斯基公式对爆破振动监测数据进行拟合处理，得到振动速度预测公式，为巷道掘进爆破安全设计及最大起爆药量控制提供有效参考。

[1] 张永哲.爆破地震波传播特性研究[J].爆破, 2000,17(S1):6-10.

[2] 郭学彬,肖正学,张继春,等.论爆破地震波在传播过程中的衰减特性[J].中国矿业,2006,(3):51-53.

[3] 张义平,吴桂义.爆破地震波特性研究[J].矿业研究与开发,2007,27(6):68-72.

[4] 费鸿禄,国志雨,杨智广,等.隧道掘进爆破振动在地表及上部岩体传播特征[J].爆破器材,2016,59(4):54-60.

[5] 阳冬恒.浅埋隧道爆破开挖及其震动效应研究[J].建筑技术开发,2016,43(8):78-79.

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

张兴龙(1989-)，男，河北沧州人，助理工程师，从事采矿技术及地下采场管理工作。

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