1 概况 1.1 矿山地质简介

武山铜矿属大型热液充填、急倾斜铜硫矿床，以栖霞阶地层上限为界分为南、北两个矿带。北矿带系层控型铜矿区，南矿带系岩控矽卡岩型铜矿区。本项目位于矿区南部，南矿带以含铜矽卡岩为主，尚有少量的含铜碳酸盐及含铜花岗闪长斑岩，f=7~8；上盘围岩为大理岩，f=8~9；下盘围岩为弱风化花岗岩，f=4~6。南矿带矿岩稳定性较好，矿岩松散系数K= 1.6~1.7，部分矿体厚度达30~40 m。

1.2 孔网参数及炮孔的布置

该矿南矿带厚大矿体采用分阶段矿房空场采矿嗣后充填的采矿方法。凿下向扇形中深孔(见图 1)，孔径d=90 mm，孔底距2.0~2.6 m，排间距1.9 m^[1-2]。

2 测试仪器的选取及主要性能参数 2.1 测试仪器的选取

本次爆破振动测试使用加拿大Instantel公司生产的BlastmateⅢ型振动监测仪。该仪器除了具有轻便、准确、内存大等优点外，还具有以下优点：有4个通道，可同时监测爆破噪声和径向L、切向T、垂直V三个方向的振速；采样频率分三级设置(1024、2048、4096)；可单个监测或连续监测、能储存300个振动波形；测试结束后，可自作简单分析，并打印振速和频率；可与计算机相结合起来进行各种详细分析，适合现场各种监测环境等。

2.2 测试时仪器所选用的主要性能参数

⑴触发与监测方式：自动触发，连续监测。

⑵触发水平：近爆区的2个测点（先期为1^#、2^#测点，后期为2^#、3^#或3^#、4^#测点）为5 mm/s；较远爆区的2个测点（先期为3^#、4^#测点，后期为4^#、5^#或5^#、6^#测点）为2 mm/s。

⑶采样率：4个测点均设置为2048标准采样率。

⑷通频带：2~300 Hz。

⑸测振速误差：<0.1 mm/s。

3 测点的布置

本次测试在结合南矿带采场的实际情况的基础上，布置了6个测点，每次用4个测点，开始用1^#、2^#、3^#、4^#测点，以后逐渐用2^#、3^#、4^#、5^#及3^#、4^#、5^#、6^# 图 1下向扇形中深孔测点。测点1^#~6^#位置的具体布置见图 2。

4 爆破振动测试数据的处理 4.1 测试数据

测试数据见表 1。

4.2 用最小二乘法求解爆破振动速度的衰减规律

对萨氏公式v=K(Q^1/3/R)^α运用最小二乘法原理^[3-4]进行转化换算，得出了K、α、γ的计算公式分别如下：

(1)

(2)

(3)

对表 1中的测试数据取其三维合成速度进行计算，整理后所得计算值见表 2。

将上述值带入公式(1)、(2)、(3)中进行计算得：

所以可得本次爆破振动测试三维合成速度的衰减方程为：

根据爆破安全规程(GB 6722-2003)的规定，中硬岩石的 K 值取值区间为150~250，α值取值区间为1.5~1.8。

由以上计算结果可以看出，武山铜矿南矿带下向扇形中深孔爆破振动衰减规律公式中的K、α的取值与经验中硬岩石K、α的取值一致，由此说明武山铜矿地下岩石属于中硬岩石，这与武山铜矿井下岩石的实际岩性相吻合。

5 结论

⑴本次测试得出武山铜矿南矿带的岩石属于中等硬度岩石，与武山铜矿南矿带岩石的实际岩性相一致，从而也就说明本次所得的速度衰减规律公式是比较合理的。

⑵通过现场测试和分析得出了武山铜矿中深孔爆破振动速度的衰减规律，求出其K、α值，进而得出衰减规律公式，为今后矿山确定一次最大一段起爆药量，提供了有力的依据和保障。

⑶本次研究采用的方法、选择的仪器、分析的手段及测试结果都比较合理，可为类似地下矿山的设计和施工提供参考。