[发明专利]基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法

权利要求书

1.一种基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据现场爆破试验参数，建立三维台阶爆破数值计算几何模型，引入一组假设的岩石动力学参数的初始试探值为岩石材料参数，C_p为纵波速度，[ε]为岩石极限应变，η为材料常数；

将初始试探值导入三维台阶爆破数值计算几何模型，获得计算振动曲线；

S2，比较计算振动曲线与实测振动曲线的误差是否小于R％，R∈(0,100)的实数；

若计算振动曲线与实测振动曲线的误差小于R％，则初始试探值即为合适的岩石动力学参数；执行步骤S3；

否则，不断地调整输入的岩石动力学参数，通过迭代运算和目标函数优化，直到计算振动曲线与实测振动曲线的误差小于R％；执行步骤S3；

S3，将步骤S2中得到的合适的岩石动力学参数代入三维台阶爆破数值计算几何模型，导出三维台阶爆破数值计算几何模型中各个节点的质点振动速度在三个方向上的分量，通过历时法筛选出各个节点的质点振动速度的最大值PPV；

S4，计算临界振动速度PPV₀；

S5，根据PPV与PPV₀的关系，计算爆破块度的大小

S6，根据步骤S5计算的爆破块度对应的岩石动力学参数实施爆破。

2.根据权利要求1所述的基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，步骤S6为：

获取三维台阶爆破数值计算几何模型中的节点坐标-块度文件，绘制爆破块度分布云图和块度级配曲线，在所述块度级配曲线上查找与步骤S5计算的爆破块度对应的岩石动力学参数实施爆破。

3.根据权利要求2所述的基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，爆破块度级配曲线的计算方法为：

其中，分别为级配区间的上下限，为块度尺寸在区间范围内的岩体的体积之和，为破碎岩体的总体积，j为级配曲线的区间分段数；表示爆破块度在级配区间之间的岩体所占百分比。

4.根据权利要求1所述的基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，临界振动速度PPV₀的计算方法为：

PPV₀＝C_p[ε]；

其中，C_p为纵波速度，[ε]为岩石极限应变。

5.根据权利要求1所述的基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，在步骤S5中，爆破块度的计算方法为：

若PPV＞PPV₀，则计算

其中，x₀为岩体初始块度，exp是以自然常数e为底的指数函数，为岩石材料参数，η为材料常数；

若PPV≤PPV₀，则计算

6.根据权利要求1所述的基于质点振动速度的岩石爆破块度分析方法，其特征在于，现场爆破振动监测的监测点数目不少于3个。