重复爆破震动下露天煤矿边坡稳定性及累积破坏数值模拟
张光雄1
甄一豪2
刘红岩2
马平3
王福瑛4
毛烽4
樊剑男4
1.保利民爆哈密有限公司,新疆 哈密 8390002.中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京 1000833.北京交科公路勘察设计研究院有限公司,北京 1001914.中国建设基础设施有限公司,北京 100029
摘要：为研究别斯库都克露天煤矿边坡在重复爆破震动作用下的稳定性及累积损伤效应,采用 3DEC软件开展了深入分析.依据边坡结构特征建立数值模型,以现场实测爆破地震波作为震动输入,模拟分析了边坡水平位移、稳定性系数及破坏过程随爆破次数增加的演变规律,并通过现场位移监测结果验证了模型的合理性.模拟结果表明,重复爆破震动下边坡的破坏过程可分为 3 个阶段:初始损伤阶段、裂隙扩展阶段和失稳破坏阶段;随着爆破次数增加,各台阶累积位移持续增大,呈现"慢-快-慢"的变化趋势;边坡稳定性系数整体逐渐下降,变化规律表现为"先慢后快";当重复爆破达到 320 次时,稳定性系数降至 1.0,边坡进入临界失稳状态.进一步通过参数敏感性分析,研究了爆破震动加速度幅值及层面厚度对边坡动力响应的影响.结果表明,随着震动次数的增加,各台阶累积位移均持续增长;当输入地震波峰值加速度分别为 0.1g、0.2g、0.4g时,边坡稳定性系数从初始的 4.7 降至 1.0 所需的震动次数依次为 290、180、24 次,表明震动幅值越大,边坡失稳所需震动次数越少;当层面厚度为 3 m和 8 m时,边坡初始稳定系数分别为 3.82 和 6.58,经过 162 次和 467 次震动后均降至 1.0 并发生失稳,说明层面厚度越大,边坡初始稳定性越高,失稳所需震动次数也越多.
关键词：重复爆破露天矿山累积破坏边坡稳定性参数敏感性分析
分类号：TD824(矿山开采)
资助基金：新疆维吾尔自治区天池英才领军人才计划资助项目(XJTCYC2023-BLMB1)中建基础科技研发课题资助项目(CSCIC-2025-KT-5)国家科技重大专项(2024ZD1004106)
论文发表日期：2026-01-20
在线出版日期：2026-02-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 169-178 )
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