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2014-07-31 19:28:13.0 ze任编辑:崔玮娜

 
 

wan成时间19835

wan成单位:冶金瞜e戆吧絢uang山研究yuan

xiang目主持人及参jia人yuan:马柏令、曾世奇、邹定祥、郭初吉

撰稿人:马柏令

1   历史背jing

“露天kuang深孔bet98优化”是利用当jinbet98破岩li论的研究成果,抓住对bet98效果产生主要影响的岩shi、zha药和bet98等参liang,建li起zhu参liangzhi间的yi系列的数学表达shi——bet98数学mo型。bing借zhu电子ji算机对bet98破岩复杂过硉an薪馑恪⑷〉胋et98参liang与衡liangbet98效果特征指标的对应关系。当xuan用了使kuang山生产zonghe成benzui低的bet98效果suo对应的bet98参liang时,就可实现露天kuang山的bet98优化。

马鞍山kuang山研究yuan是国内磞ou耣et98优化研究zui早的研究单位zhiyi。从1980年开始,在分析和xiao化国外有关文献zi料,掌wo了当时国外两个主要数学mo型(jia拿大怀里er和澳大利亚的哈里斯)的基benguan点、ji算原则和方fa的基础上,对研究工作进行不断tan索和创新,ti出了“露天kuang台阶bet98kuang岩破sui过程的三维数学mo型”和“露天kuang台阶bet98岩shi块度组成的ji算数学mo型”。然后,以露天xiao台阶bet98试验进行验证,两者符he较hao。

另外,利用露天xiao台絲i匝榉絝asuo取得的大liang数据进行了数li统ji分析,huo得了试验条jianxia的岩块重liang分布、块数分布及bet98参数对块度分布的规律性影响。

2   露天深孔bet98优化研究内rong

台阶深孔bet98效果(指爆堆的松san、堆ji集謝ing榭觯乇鹗侵副罂槎茸槌)直接影响装载、运输和初破等后续工序的效lv和采kuang生产总成ben。yi般情况xia,穿爆费用总是suibet98块度减xiao而tigao,而装、运、初破等工序suo需费用则sui幡块度的减xiao而降低。从li论上讲cun在yi个使采kuang。生产总成benzui低的“zui佳块度组成”(1)。you于涉及到装载、运输等qi他工艺条jian和生产成ben,问题较复杂。因ci,ben课题主要研究zha药、bet98参数与yi定kuang岩性质zhi间的zui优匹配,以huo得zui佳bet98效果(主要指bet98块度组成)

 

我们进行bet98优化研究的第yi步是解jue均质、各向同性、弹性介质的bet98数mo问题,而回避了现场bet98常见的复杂地质因素(如节li、lie隙、gou造等)。bet98数mo的验证可通过xiao台阶bet98试验来解jue。

3   露天kuang台阶bet98kuang岩破sui的三维数学mo型

cimo型基ben点是:zha药爆zha在岩体中产生的弹性应力波对岩shi的破坏作用是yi种主要的和基ben的作用,岩shi在爆zha应力波作用处于弹性状态bing发生脆性破坏。gen据岩体中某个部位suohuo得的应力波能liang密度和岩shi破sui的单位表现能,即可求得bet98破sui产生新表面ji的分布密度,从而可ji算出破sui块度组成情况。

为求得深孔zhu状药包bet98时应力波三维能liang分布,将粒状药包看作yi系義ing蜃匆┌黚et98,每个单元药包的gao度xiao于謆en34倍,岩体中每点的应力波能liang为suo有单元药包的迭jia作用结果(2)

岩体每个部分統ou艿挠αΣ芰Π▁ia列三部分:

(1)直接来自各单元药包的入she纵波能liang;

(2)各单位药包发出的经各自you面(台阶ding面和坡面)反she后抵达该单元体的纵波能liang;

(3)各单元药包发出的经各自you面反she后抵达该单元体的横波能liang。

 运用伊藤yilang等应力波li论和怀里er关于pao孔压力ji算公shi,可ji算得到岩体内每点的能liang密度UP

      

shi中tP—应力波zhou期;

U0(t)—在£时间内到达某点的dong能和应变能。

gen据上shu数mosuoji算出的块度与xiao台阶bet98试验suo测得的块度分布数据见表1

 

用数li统ji方fa对电算块度分瞛ia離iao台絲i匝閜ing均实测值进行keermo哥夫jian验,结论为可統ou堋

4   露天kuang台阶bet98kuang岩块度组成ji算的数学mo型

哈里斯bet98数mo是yi个二维mo据,它将ji算出的某yiping面的块度组成代替台阶zheng体的块度组成。

ben数mo是将它改进为三维数mo,qi基ben原li为:将zhu状药包改成gao度等于药包謆en兜膔uo干个单元药包,然后沿台阶gao度磞ou蟴hixia把岩体切成厚度等于单元药包gao度的ruo干水ping条带,qi形状为yi矩形,等于pao孔的负担面ji。以pao孔中心沿径向等间隔将水ping条带quan成ruo干圆形带。每个环带上的切向应变值为各个单元药包对ci环带上suo产生的切向应变值的总和。gen据哈里斯ji算原则即可ji算出各环带的lie缝条数,bing算出该环带内的zui大块chicun,将岩块按chicun进行分级,属于同yi等级chicun的各环带suo对应的体jizhi和,对yi个pao孔担负的总体jizhibi,即为bet98后该等级chicun的岩块suo占百分数。ji算结果与xiao台阶bet98岩块组成实测值符he较hao。

某yibet98参数条jianxia的xiao台阶bet98岩块组成实测值与电算岩块组成预测值对bi见表2。用数li统jiyjian验,结论为可統ou堋

5  破岩准则

在优化ji算中,bi然涉及到qiang度准则和能liang准则(这两个准则yi分别在上面两个数mo中采用)

qiang度准则是指bet98破岩时的dong态抗拉、抗剪极限。you于bet98是yi种复杂的dong态破坏作用,zhijinwufa用实验方fa直接测得。为解jueci问题,我们采用了间接fa。采用同种岩shi的xiao台阶bet98试验,测得实約hi峁H缓螅偕鑩i系義ing慷燃蓿页鰆i算与实际bet98相wenhe的qiang度值,用ci值即可ji算qi他bet98条jian的效果。

能liang准则是指bet98破岩产生单位新表面jisuo需能liang,可用zhuan用爆热弹直接liang测,jian于目前条jian尚不具备,suo以也采用了间接fa,方fa同前。

6   bet98岩块分布规律

 在优化研究中,我们进行了xiao台阶bet98试验,将爆xia的岩块shou集起来,xian手工将每个岩块按zui大线性chicun分成ll(见表3),然后统ji每级岩块的块数(xiao于100mm岩块不统ji)和称取每级岩块的重liang。zuizhong得到各级chicun岩块的块数以及重liang百分数。

 

分别对各块度等级的岩块重liang和块数的实验数据进行统ji分析,岩块重liang符簒ia奚甽ai墨勒分布(R-R分布)和杰茨-gao丁-舒曼分布(G-G-s)分布。岩块块数符he指数分布规律。

7  结语

bet98优化工作li论衴uan躴iang,难度很大,对我们纁i祷故莥ixiang新领yu的开tuo工作。以上两个数mo与xiao台阶bet98试验验证,效果符he较hao,为我国bet98优化研究创造了yi个良hao的开端。

摘自《中国dian型bet98工程与技shu》