平行双自由面岩体爆破炮孔堵塞效应研究

王　洋， 史秀志， 苟永刚， 郭　霆

(中南大学 资源与安全工程学院，长沙　410083)



平行双自由面岩体爆破炮孔堵塞效应研究

王洋， 史秀志， 苟永刚， 郭霆

(中南大学 资源与安全工程学院，长沙410083)

为研究平行双自由面岩体炮孔堵塞效应，借助动量定理推导出炮孔堵塞长度范围计算公式；利用有限元软件LS-DYNA，采用ALE多物质算法，建立4 m深的四孔无限岩体模型。通过分析自由面附近单元应力峰值和岩体应力分布规律，得到：炸药长度为2.4 m的无堵塞炮孔爆破效果最优；1.2 m炸药长度的炮孔模型中，单向堵塞和非对称堵塞爆破对岩体的应力分布规律无影响，但岩体自由面附近单元的应力峰值增大，作用时间加长；双向对称堵塞的最佳堵塞长度为1.0～1.2 m。对比不同参数下的工程爆破效果，采用数值模拟结果的工程爆效最优，证明了数值模拟结果的正确性。

平行双自由面；岩体爆破；堵塞长度；数值模拟

自由面在爆破中起重要作用，自由面数目越多, 爆破效果越好, 耗药量也越少[1]。目前，关于岩体炮孔堵塞的研究有很多[2-6]，其中平行双自由面岩体爆破堵塞的研究较少：刘博[7]利用水泥砂浆模型爆破实验模拟地下矿山拉槽爆破，得出炮孔堵塞的最佳水炮泥长度；刘冰川[8]通过数值模拟手段，得出一次成井爆破的最优堵塞长度；李廷春[9]借助动量定理推导出一次成井堵塞长度的上、下限计算公式。然而，对于平行双自由面岩体爆破堵塞研究，仍需要对以下三个方面进行完善：最小抵抗线长度与堵塞长度不相等的岩体炮孔最优堵塞长度的理论计算值；……