基于重球触地实验的空区塌落振动分析及治理

• 作者: 仪海豹 张西良 李明 杨海涛 金科 高琪琪
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 重球触地实验 振动速度 采空区治理 数值分析
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 实验技术与数值方法
• 页码范围: 88-100
• 页数: 13页
• 分类号: O382|TD73
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2018-0160

摘要

根据相似理论,以重球落地实验模拟采空区坍塌进而指导采空区治理为出发点,在振动波动特性分析的基础上,分别开展了质量为4kg和10kg的重球从1.0、1.5和2.0m的高度落地的峰值振动速度测试实验;首次提出了累计振动速度衰减率和相对能量比概念;以普氏拱理论为基础,分析了采空区坍塌振动速度.研究表明:振动速度与重球质量和落地高度成正相关,且前者对累计衰减率的影响大于后者;随着测点距离的增大,振动速度整体表现为衰减趋势;重球质量为4kg和10kg时,在水平距离重球落地点3.0m处的累计衰减率分别为79.79％～81.61％和79.95％～83.52％.不同介质交界面的反射和折射可引起振动速度的小幅度“跃增”.重球质量对振动能量衰减影响明显;质量越大,近区能量衰减越慢.采空区冒落体582.5～5 926.5t,引起的振动速度远大于边坡安全允许值.采用“采空区顶板崩落+边坡削坡”方案进行治理后,边坡安全系数可达到1.26,消除采空区安全隐患.