深孔台阶爆破技术作为露天矿山的主要生产工序和水利水电、交通等部门的土石方开挖的主要施工方法已得到广泛应用,在施工中不可避免地要产生爆破地震效应。对爆破地震效应的控制不仅直接影响到爆破质量、边坡施工效率和工程经济效益,而且还影响到边坡的稳定以及周围建筑物或构筑物的安全。如要达到有效控制爆破地震危害的目的,就有必要针对具体的爆破方法研究爆破产生的地震效应。 本文以四川金顶集团石灰石露天矿山的生产爆破为背景,进行爆破地震效应的现场试验,通过测量爆破引起的地表的质点振动速度,研究爆破地震波在不同区域的振动特征,提出减震措施。对比分析各台阶周围地表振动速度的变化特征发现,在同等爆源距处,爆区所在平台的爆破地震效应比爆区前侧下平台强约1倍,爆区后侧的震动效应比爆区侧面强烈。运用灰关联分析方法确定出影响矿山生产爆破地震效应的多因素之间的主次关系。由此提出减震爆破技术的可能途径包括:控制爆破药量,改变装药结构,采用合理的起爆方法和延期时间,合理调整工作面的推进方向等。 以该石灰石矿山700m平台为参照,采用动力有限元方法建立了相应的数值模型。对比分析计算值和现场实测值,表明在垂直方向两者非常接近,取得了用有限元方法分析边坡爆破地震效应的合理参数。通过有限元数值模拟分析,研究爆破地震波沿边坡高度的变化特征发现,爆破平台以上一定高层范围内,坡顶的爆破振动速度大于坡脚的爆破振动速度,即:该区域存在爆破震动的放大效应。