摘要：针对西北地区采用冻结钻爆法进行掘进时井壁的安全性问题,按照相似比理论展开模型试验研究。试验模型采用1∶15的比例浇筑。通过同一位置处岩体爆破前后超声波波速变化来评价模型损伤大小。在模型顶部预留槽内均匀地固定3个速度传感器,记录每次爆破过程中各测点振动速度的大小,试验结果发现岩体径向振动速度最大,轴向振动速度其次,切向振动速度最小,岩体振动具有明显的方向差异性。冻结岩壁的损伤具有累积效应,临近炮孔位置处的岩体损伤因子大于其他部位,在高度方向上,模型上端损伤最大。岩体振动规律满足萨道夫斯基公式,其介质参数K=57.52,衰减系数α=1.74。发现第3段雷管起爆引起的测点振动速度最大,爆破引起的岩体振动在不同方向上有明显的差异性,径向振动速度最大,轴向振动速度其次,切向振动速度最小。

关键词：采矿工程 爆破 冻结岩石 振动速度 损伤 

单位：中国矿业大学力学与建筑工程学院 北京100083 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 北京100083 中冶天工集团有限公司 天津300308