互层岩体台阶爆破主控岩层的判别方法

管伟明，南森林，齐 琦，张军辉

(1.新疆大学地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000； 2.新疆维吾尔自治区教育厅采矿与地质工程教学示范中心，新疆 乌鲁木齐 830000)

新疆煤炭资源丰富，但在赋存条件禀异，复杂互层状态的覆岩在准东、乌鲁木齐等诸多大型露天开采矿区出现频繁，在爆破过程中由于互层岩体各岩层的力学差异性较大，致使爆破能量分布不均，进而产生根底不平、大块、飞石等影响爆破效果和生产安全的问题出现[1-3]。

国内外针对层状岩体的爆破技术及机理研究较早，ASH[4]最先阐明了层状岩体在爆炸应力波的作用下裂隙的发育方式，他指出层状岩体中的裂隙不单沿原始结构面延展还能向自由面方向新生；MARGOLIN[5]在此基础上以油页岩为研究对象给出了具体的裂缝延展方向的判据及长度的计算方法；OZCELIK[6]进一步细致研究发现结构面内的充填物会大幅影响应力波的衰减速度，由此也证明了软弱夹层是影响应力波分布的重要因素。我国学者王玉杰等[7]和李夕兵[8]揭示了爆破应力波在在不同岩层交界面处发生透射、反射等物理现象的机理，奠定了互层岩体爆破技术研究的理论基础；郝亚飞[9]在上述理论基础上在实验室内针对含软弱夹层顺层岩体进行了不同装药结构的模拟研究，发现装药位置距离软弱夹层越远，岩体的顺层滑动效应越小；韩新平等[10]通过现场试验进一步分析得出药包与软弱夹层的间距是影响含有软弱夹层岩体台阶爆破效果最重要的因素。……