复杂破碎岩体矩形聚能药包预裂爆破试验研究

摘要：

矿山靠帮作业中,确保节理裂隙发育地带的预裂爆破效果具有重要意义.为解决复杂破碎岩体预裂爆破效果差、半壁孔率较低的难题,以酒钢集团西沟石灰石矿西帮为例,结合炮孔特点及施工工艺,提出了一种聚能槽角度85°、药柱与孔壁之间约有13 mm空气间隔的矩形聚能装药装置,并分析了其聚能射流定向破岩机理;建立了聚能装置ANSYS/LS-DYNA数值模型,提取分析了沿聚能槽水平方向、垂直方向的监测点应力特征.研究表明:由于聚能药包的存在,调整了炮孔周边岩体应力分布状态,使得在与孔壁相同距离下,沿炮孔中心水平方向应力明显大于沿炮孔中心竖直方向应力,前者为后者的1.62～3.51倍,爆炸能量充分作用于聚能槽方向,使沿炮孔中心竖直方向(即被保护岩体方向)能量减弱,有效提高了聚能成缝效果.现场进一步试验结果表明:采用矩形聚能药柱预裂爆破区域半壁孔率为64％～82％,不平整度小于20 cm,远优于普通预裂爆破,验证了矩形聚能药柱装药结构的可行性,对于类似矿山具有一定的借鉴意义.

关键词：矿山爆破;矩形聚能装药装置;预裂爆破;半壁孔;现场试验

分类号：TD854(矿山开采)

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：55-63