北河地下矿山大块控制劈裂爆破技术研究

胡智航 宁玉滢 翁胜军 赵建宇 徐振洋

（1.辽宁科技大学矿业工程学院，辽宁鞍山114051；2.辽宁省金属矿产资源高效采选与利用工程技术研究中心，辽宁鞍山114051；3.五矿邯邢矿业有限公司北洺河铁矿，河北武安056300）

地下矿山现场遗留大块二次破碎常用的方法有钻爆法、机械破碎法以及裸露药包处理法。钻爆法以及机械破碎法受设备限制，处理效率较低，对设备的钻头磨损较严重。裸露药包爆破时缺少外部约束导致能量扩散破坏巷道岩壁，近年来已明令禁止在地下矿山使用。相对于裸露装药，聚能爆破因其具有聚能罩结构，可使爆炸产生的约90%冲击波能量向聚能方向汇聚［1］，有着能量利用率高、安全性高的特点，同时也可以节约前期打孔及装药成本［2］。

现有研究表明，聚能射流的输出质量决定了大块破碎效果，起爆方式的差异性影响射流的头部速度以及岩石爆破裂纹分布［3］。DEB等［4］利用光滑粒子流体动力学（SPH）程序分析了岩石破碎过程中爆炸应力波的传播方式。徐振洋等［5］根据SPH程序分析了聚能射流的端部速度衰减规律，找出了有利炸高区间并研究了均质柱体的裂纹形态破裂趋势，但未对非均质大块的实际破碎应用进行深入研究。陈寿峰等［6］对比分析了聚能装药与普通装药的岩石破碎效果，试验表明，聚能爆破后破碎深度要比普通装药破碎深度提升一倍以上，但仅从破碎深度进行了研究，未能进一步分析聚能爆破对破碎块度的影响规律。……