深孔直眼掏槽爆破装药孔合理填塞长度研究*

欧阳剑，史秀志，张宗国，罗志华

(中南大学 资源与安全工程学院，长沙 410083)

在深孔直眼掏槽爆破时，是否存在空孔和炮孔堵塞质量都会直接影响最后形成爆堆的质量和块度。很多学者在空孔效应和炮孔堵塞效应方面做了大量研究[1-4]，钟波波运用RFPA-dynamic软件探究了两炮孔中间的空孔对动态裂纹的扩展方式的影响因素[5]。李启月运用LS_DYNA对不同直径空孔在爆破时的动态破碎过程进行了模拟[6]，并得到了直眼掏槽的应力分布规律。李延龙通过开展水炮泥堵塞模型试验[7]，研究了单个炮孔中水炮泥堵塞作用机理及其在孔内的运动规律。郝亚飞通过不同堵塞长度的单自由面爆破试验[8]，得出随着堵塞长度的增加爆破振动衰减指数呈上升趋势。王洋通过理论计算和数值模拟研究单个炮孔中平行双自由面的堵塞效应[9]。以上研究主要是对空孔效应以及单一炮孔的堵塞长度适配关系进行深入研究。而对于在有空孔情况下，装药孔填塞长度对于深孔直眼掏槽爆破效果影响的研究较少。

通过空孔效应理论分析，确定合理的装药孔与空孔间距、炸药最佳埋藏深度；基于冲击波和爆生气体共同作用破岩机理，确定合理的填塞物长度范围；最后通过模型试验验证，探究在深孔直眼掏槽中，空孔存在时装药孔上部填塞物长度对爆破效果的影响。

1 炮孔填塞作用理论分析

1.1 空孔效应及炮孔堵塞机理

在直眼掏槽中，空孔的存在会引起空孔附近岩石中应力场及邻近炮孔爆炸作用发生改变，当应力波传递至空孔壁时发生反射，反射回来的拉伸波反作用于已经产生径向破坏的岩石，岩石产生环向拉伸破坏，使岩石充分破碎。……