台阶爆破中减震沟的地震波减震机制分析

"该文探讨了减震沟在台阶爆破中的减震机理，主要研究了体波和表面波在传播过程中的反射和透射现象，并通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法，分析了减震沟对这两种波的影响。文章指出，体波的衰减与减震沟的深度和宽度都有关系，而表面波的衰减只与减震沟的深度有关。" 在爆破作业中，尤其是台阶爆破中，地震波的产生和传播是一个关键问题，因为它直接影响到周围环境的安全和稳定性。减震沟作为一种有效的减震措施，其工作原理主要体现在对地震波的吸收和减弱上。本研究深入探讨了减震沟如何通过改变体波和表面波的传播路径和能量，达到减震效果。 体波是爆破产生的地震波中最主要的一种，它在地层中直线传播，具有强大的穿透力。减震沟对体波的削弱主要体现在两个方面：一是通过沟槽的深度改变波的传播路径，增加波的传播距离，从而导致能量的自然衰减；二是通过沟槽界面反射部分体波，使得部分能量返回，减少了传到目标区域的能量。根据弹性波的反射和透射理论，沟槽的深度和宽度都会影响体波的反射和透射，因此对体波的衰减具有显著影响。 表面波则是沿着地表传播的波动，其能量主要集中在地表附近，对地面振动的影响尤为显著。研究发现，减震沟对表面波的衰减主要依赖于其深度，这是因为表面波在遇到沟槽时，会因沟槽的深度而发生折射，改变其传播方向，导致能量分散，进而减少到达目标区域的表面波能量。然而，沟槽的宽度对表面波的衰减影响不大，这可能是因为表面波的特性使其更倾向于沿地表传播，而不是横向扩散。 为了验证上述理论分析，作者运用ANSYS/LS-DYNA这一先进的数值模拟工具，模拟了有无减震沟情况下的台阶爆破过程。通过对模拟结果中岩体内部和表面测点的质点振动速度进行对比分析，证实了分开考虑体波和表面波的合理性，以及减震沟对两种波的不同影响效果。 总结来说，减震沟在台阶爆破中的减震效果主要由其深度决定，对于体波，深度和宽度都有所影响，而对于表面波，深度成为决定性因素。这一研究结果为优化减震沟的设计提供了理论依据，有助于在实际爆破作业中更好地控制地震波的传播，保护周边环境和结构安全。