柱状药包爆破漏斗效率函数及其等效爆破作用

陈 何

(1.矿冶科技集团有限公司，北京 100160； 2.国家金属矿绿色开采国际联合研究中心，北京 100160)

由于不需要竖向爆破自由面，水平分层落矿在矿山有大量的应用。这种落矿方式的典型应用为球形药包分层落矿的VCR采矿方法。VCR法是基于利文斯顿球形药包爆破漏斗理论上的研究与采矿实践。但球形药包爆破落矿，药包埋深浅，需要采用“三高”炸药。在孔径一定的条件下，为了提高爆破效率，开展了柱状药包爆破漏斗的研究[1-2]。

1 柱状药包药包漏斗爆破

垂直于临空面的柱状药包爆破，由于不同位置的药包到临空面的距离(抵抗线)不同，各药包的爆破作用效果亦不同。每个集中药包用一个位于端部的等效集中药包来代替，一系列等效的集中药包叠加在一起，就是柱状药包的药量为Q′的等效集中药包[3-5]。将柱状药包分解为一系列小集中药包，小集中药包药量Q0，埋深Wi。小集中药包在最佳埋深Wj处的等效药量为Qj。见图1。

图1 柱状药包等效爆破计算模型Fig.1 Equivalent blasting calculation model of column charge

不同位置药包的爆破作用：

(1)

式中，K为标准抛掷爆破单位炸药消耗量，kg/m3；Wi为第i个集中药包的最小抵抗线；f(ni)为爆破作用指数函数。

药包直径为d，药包长度为le，分为m个小集中药包，每一个集中药包的长度为le/m，则等效药量系数可表示为：

(2)

式中，W1为端部药包的最小抵抗线。

爆破作用指数函数值一般按经验选取。等效药量系数的计算，没有考虑药包不同埋深时爆破漏斗形状变化的影响。

2 爆破漏斗曲线与爆破效率函数

2.1 爆破漏斗曲线

将爆破漏斗随埋深变化的过程，用爆破漏斗曲线V/Q～Δ表示[1，6]。……