基于岩体声波损伤特性的露天台阶爆破试验-煤炭学报.PDF

　第３４卷第７期 煤　　炭　　学　　报 Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．７　 　２００９年 ７月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹ Ｊｕｌｙ　 ２００９　 　　文章编号：０２５３－９９９３（２００９）０７－０９１７－０５ 基于岩体声波损伤特性的露天台阶爆破试验 胡　刚 （黑龙江科技学院资源与环境工程学院，黑龙江 哈尔滨　１５００２７） 摘　要：基于声波岩体损伤定义，采用ＳｔｒａｔａＶｉｅｗＴＭＲ２４ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＳｅｉｓｍｏｇｒａｐｈ爆炸震动测试仪 和克浪公司生产的ＫＤＨ－ＳＷＡ－３Ｃ－６０Ａ型ＭＶＳＰ三分量测井检波器，利用锤击叠加作震源对 台阶爆破钻凿的炮孔进行了声波测试试验，研究了爆区附近岩体的损伤．结果表明：经历过冲击 载荷扰动的岩体与未受扰动前相比，其纵波波速均降低，接收波的主频向低频移动，岩体的纵波 速度和横波速度之比也发生劣化；损伤区的范围可以用波速的变化来划分，在爆破设计施工中， 应该考虑爆破损伤区的影响． 关键词：声波；损伤特性；台阶爆破；波速；爆炸冲击 中图分类号：ＴＤ２３１１　　　文献标识码：Ａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｏｐｅｎｐｉｔｂｅｎｃｈｂｌａｓｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｏｕｎｄｗａｖｅｉｎｄｕｃｅｄ ｄａｍａｇｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｅｓ ＨＵＧａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｅｒｂｉｎ　１５００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｓｏｕｎｄｗａｖｅｉｎｄｕｃｅｄｄａｍａｇｅｔｏｒｏｃｋｍａｓｓｅｓ，ｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｄａｍａｇｅｓｔｏｔｈｅｒｏｃｋ ｍａｓｓａｄｊａｃｅｎｔｔｏｔｈｅｂｌａｓｔａｒｅａｓｉｎｓｏｕｎｄｗａｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｕｓｉｎｇａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｈａｍｍｅｒｓｔｒｉｋｅｓａｓｔｈｅｅｘ ｐｌｏｓｉｖｅｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄｔｈｅＳｔｒａｔａＶｉｅｗＴＭＲ２４ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＳｅｉｓｍｏｇｒａｐｈａｎｄｔｈｅＫＤＨ－ＳＷＡ－３Ｃ－６０ＡＣｌａｓｓＭＶＳＰ ｔｈｒｅｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｉｓｍｏｍｅｔｅｒａｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｏｏｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｓｏｕｎｄｗａｖｅｓｔｒａｖｅｌｔｈｒｏｕｇｈｒｏｃｋｍａｓｓｅｓ ｗｈｉｃｈｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｉｍｐａｃｔｌｏａｄｓ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｗａｒｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｗａｖｅｓｒｅｃｅｉｖｅｄｄｅ ｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｗａｒｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｖｅｒｔｈｅｓｈｅａｒｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｓ．Ｔｈｅｓｃａｌｅｓｏｆｔｈｅ ｄａｍａｇｅａｒｅａｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｂｙｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｗａｖｅｓｐｅｅｄ．Ｉｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇ，ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅｄａｍａｇｅａｒｅａｓｓｈｏｕｌｄｂｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｕｎｄｗａｖｅ；ｄａｍａｇｅｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｂｅｎｃｈｂｌａｓｔｉｎｇ；ｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｂｌａｓｔｉｎｄｕｃｅｄｓｈｏｃｋ 　　岩体是一种非均质材料，不同方向的力学特性不同，同一方向拉压特性不同，而且随尺度变化，各向 ［１］ ［２］ 异性主方向还会发生变化 ；应力状态不同，其破坏方式不同 ，破坏的临界条件也不同，即屈服准则 不同［３］．一方面，岩体是由包含断层、软弱夹层、节理面等天然间断面相互组合形成的具有初始损伤特 性的地质体，岩体的初始损伤不仅改变了岩体的强度，也改变了