›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (S1): 323-328.doi: 10.16285/j.rsm.2016.S1.043

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

利用钻孔注水试验测试爆区周边岩体损伤场的可行性研究

潘鹏飞1,孙厚广1,韩忠和1,冯 春2,乔继延2,郭汝坤2,李世海2   

  1. 1. 鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司,辽宁 鞍山 114043;2. 中国科学院力学研究所 流固耦合系统力学重点实验室,北京 100190
  • 收稿日期:2015-12-28 出版日期:2016-06-16 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 冯春,男,1982年生,硕士,助理研究员,主要从事岩土力学领域实验及数值计算方法的研究工作。E-mail: fengchun@imech.ac.cn
  • 作者简介:潘鹏飞,男,1969年生,硕士,高级工程师,鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司副经理,主要从事矿山生产安全管理方面的研究工作。
  • 基金资助:
    基金项目:中国科学院战略性先导科技专项(No. XDB10030303);国家自然科学基金青年基金(No. 11302230);鞍钢矿业集团项目(No. 2014-科C12)。

Feasibility study about testing rock damage distribution surrounding blasting area by water seepage in borehole

PAN Peng-fei1, SUN Hou-guang1, HAN Zhong-he1, FENG Chun2, QIAO Ji-yan2, GUO Ru-kun2, LI Shi-hai2   

  1. 1. Anshan Iron and Steel Group Anqian Mining Co., Ltd., Anshan, Liaoning 114043, China; 2. Key Laboratory for Mechanics in Fluid Solid Coupling Systems, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
  • Received:2015-12-28 Online:2016-06-16 Published:2018-06-09
  • Supported by:
    This work was supported by the CAS Strategic Priority Research Program (B) (XDB10030303), the Youth Science Fund of the National Natural Science Foundation of China (11302230) and the Project of Ansteel Mining Group (2014-科-C12).

摘要: 穿孔爆破是露天矿开采的主要模式,爆破产生的冲击效应将导致周边岩体出现不同程度的损伤破裂,影响台阶边坡的稳定性。提出一种利用钻孔注水试验评价爆破周边岩体等效损伤场的方法,通过向若干钻孔内注满水,记录不同时间的水位,绘制水位随时间的变化曲线,并最终获得不同位置的损伤程度及损伤深度。采用相对损伤因子定量化表征爆破对岩体的损伤程度,通过水位-时间曲线中速降段与平缓段的交界点反映岩体的损伤深度及损伤距离。通过试验发现,爆破引起的周边岩体损伤范围一般在20 m之内,引起的最大损伤深度在12 m以内;铁矿的抗爆能力高于灰岩,相同位置铁矿的相对损伤因子比灰岩的小7.5%左右,铁矿的最大损伤距离及最大损伤深度均比灰岩的小4~6 m;某些情况下注水后水位会快速降至某一特定高程,然后保持不变,表明该高程出现了贯通性导水带,可通过窥视仪等设备进行观察校核。

关键词: 露天矿, 爆破, 相对损伤因子, 钻孔注水, 现场试验

Abstract: Drilling blasting is the main mining mode in open-pit mine. Impact effect induced by blasting will lead to damage and fracture of rock surrounding the blasting area; and then affect the stability of slope. An approach to evaluate equivalent damage field of rock induced by blasting is introduced; and it is named as borehole water seepage field test. Some steps should be taken in this method. Through water seeping in each testing borehole, recording water level and seepage time, drawing water level and seepage time curve, and at last, analyzing it, the damage degree and damage depth are obtained. A relative damage factor is used to represent the damage degree induced by blasting, and the intersection point between sharp decreased stage and gentle changing stage is used to denote damage depth and damage distance. According to field testing; the maximal damage distance of rock induced by blasting is 20 m approximately; and maximal damage depth is about 12 m. The blasting resistance of iron ore is stronger than limestone. At same position, the relative damage factor of iron ore is 7.5% smaller than limestone; the maximal damage depth and maximal damage distance of iron ore is 4-6 m smaller than limestone. Sometimes, water level will decrease to certain elevation rapidly, and then keeps constant. It means a penetrated fractured zone forms; and the electronic peering instrument would be used to observe and check this phenomenon.

Key words: open-pit mine, blasting, relative damage factor, water seepage in borehole, field test

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