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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:彭清霖
研究生(外文):Ching-Lin Peng
論文名稱:露天大理石礦場爆破震動安全監測分析-以合盛原礦場為例
論文名稱(外文):Monitoring & Analysis of Blasting Vibration in Marble Quarry Operation-ho shen yen Marble quarry
指導教授:丁原智
口試委員:俞旗文王文生李進興
口試日期:2006-01-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料及資源工程系所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:117
中文關鍵詞:爆破爆破震動監測震動礦場安全
外文關鍵詞:Blastingvibration measurementvibrationmonitoringsafety in mining
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爆破作業是採礦業獲取礦產資源及營造業達成工程目標的一個基本要項,國外對爆破震動的特性和危害程度之研究已取得了基本的認識,並且根據有關的理論研究成果,提出了一些有效的爆破震動控制方法。而我國在爆破震動監測方面,仍缺乏在礦場爆破時進行震動監測和分析資料,並進行改善技術措施使盡可能降低爆破震動的危害,供作為工程驗收的記錄資料及依據。
本研究主要探討通過對露天開採之大理石礦體進行之爆破震動監測研究,使可以更瞭解和掌握爆破地震波的特徵、傳播規律、破壞機理以及其對爆破震動之影響等;並根據測試結果可及時調整爆破參數和施工方法,制定防震措施,指導爆破安全作業,使能避免或減少爆破震動的危害作用。
由於我國尚欠缺這方面之相關資料與分析,因此亟需就我國礦場及工程之特性,研擬一套包含震動監測、分析及安全判斷之作業方式,以提供礦場爆破工程作業參考,俾提升礦場爆破震動安全。
Blasting is a basic and important method of accessing mineral resources in mining industry and achieving project goals in civil engineering. The characteristics and degree of harm resulting from blasting vibration have ever been studied and known overseas. In addition, how to control blasting vibration effectively in some ways has been shown in the studies. Regarding to monitoring and analysis of blasting vibration in our quarries, however, we yet lack relevant records, which can carry out some technical improvements to reduce harm of blasting vibration as far as possible, or can be kept as documents whether a construction work passed the inspection and acceptance.
The research into monitoring of blasting vibration in open-pit mining, mainly aiming to marble body, enables us to realize the feature of the seismic wave, the principle of the traveling speed, the mechanics of the breaking rock and the effect of the blasting vibration and so on. The test on the site is also helpful for us to timely adjust the parameters of the explosives and the method of the construction, to take measures of anti-vibration, and to operate safely to blast in order to avoid and reduce the damage resulting from the blasting vibration.
Due to being short of the above relevant information, if we are able to feature our mines and construction work to develop a set of the operation simulation, including the monitoring and analysis of the blasting vibration, and safe judgment, we will provide the engineering of the blasting in our mines for reference to improve security of the blasting vibration.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 緒 論 1
1.1前言 1
1.2研究目的及動機 2
1.3研究方法 4
第二章 爆破機理 7
2.1炸藥 7
2.1.1硝化甘油炸藥 7
2.1.2 AN-TNT混合炸藥 7
2.1.3硝油炸藥 8
2.1.4乳膠炸藥 8
2.2引爆系統 8
2.3爆破之破壞機制探討 10
2.3.1岩石之破壞機制 12
2.3.2爆破過程之時間序列 13
2.4相關爆破理論 15
2.4.1 反射理論 15
2.4.2 氣體膨脹理論 15
2.4.3 彎折理論 16
2.5礦場爆破作業流程 17
2.6岩性與區域地質對爆破之影響 19
2.6.1岩性對爆破之影響 19
2.6.2區域地質對爆破之影響 20
第三章 文獻回顧 22
3.1地震波傳基本理論 22
3.1.1震動單位、要素 22
3.1.2震波型式類別 23
3.1.3震動診斷方法 27
3.1.4爆破地震特性 27
3.1.5 地震震級和震度關係比較 28
3.2國內外研究現況 30
3.2.1爆破震動破壞機制 30
3.2.2 爆破震動之特性及與天然地震之差異 31
3.2.3 爆材性質對開炸震動之影響 32
3.2.4 岩石性質對開炸震動之關係 34
3.2.5 開炸震動量測與鑑定方法 34
3.2.6 爆破震動之推測 37
3.2.7減低爆破震動之設計及其監測與分析 38
3.2.8震動速度幅值的衰減規律與經驗公式 39
3.2.9 爆破震動的影響 41
3.3 爆破震動安全控制標準 42
3.3.1 各國爆破安全標準 42
3.3.2瑞士爆破震動安全標準 46
3.4 國際震動及日本環境震動量測差異分析 47
3.5 震動影響量表 49
3.6頻譜分析法及傅立葉(FFT)算法簡介 52
3.6.1 傅立葉分析的計算方法 53
3.6.2 FFT傅立葉算法 54
3.7 測點與爆孔高程之影響 55
第四章 研究礦區概況 58
4.1和平地區大理石礦源的分佈與特性 58
4.2合盛原礦區地形概述 60
4.3地質概述 60
4.3.1區域地質 60
4.3.2環境地質 62
4.4 採礦場概況 65
4.5計畫開採 66
4.5.1 採礦計畫概要 66
4.5.2 開採現況 67
4.5.3 採礦場蘊藏量及礦質 68
4.5.4 採礦場開採情形 68
第五章 爆破震動安全監測 70
5.1爆破震動監測系統概述 70
5.1.1 爆破震動量測儀器設備及其規格 70
5.1.2 礦場爆破震動監測主要軟體 74
5.1.3 礦場爆破震動監測主要內容 74
5.1.4 數據採集與分析方法 75
5.1.5 各國爆破震動安全判據 76
5.2現地資料調查與整理 77
5.2.1 爆破震動監測地點 77
5.2.2 第1次監測紀錄 80
5.2.3 第2次測試紀錄 83
5.2.4 第3次測試紀錄 86
5.2.5 第4次測試紀錄 87
5.2.6 第5次測試紀錄 89
5.2.7 第6次測試紀錄 90
5.3 爆破震動監測結果討論與分析 91
5.3.1 現場爆破基本資料 91
5.3.2 採礦場K、α值之確定 105
第六章 結論 107
參考文獻 109
附 件 113
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