破碎矿体扇形深孔双点起爆位置优化研究

在采用无底柱分段崩落法开采破碎矿体时,常常面临眉线破坏的问题,这一问题不仅影响后续爆破作业,还严重制约现场的安全高效生产。为解决这一问题,以尖山铁矿1280分段回采进路为工程背景,综合运用现场调研、数值模拟和理论分析等方法,研究双点起爆不同起爆位置下爆轰应力场的分布规律。综合评价不同起爆位置下爆炸能量的空间分布及爆破效果,发现适当调整起爆位置,可以调整爆轰应力场在矿体内部的分布规律,并降低对眉线口处应力作用。现场试验结果表明,当双点起爆时药包布置在装药段1/2~孔底位置,能够加强对顶部矿体的破坏作用,同时减弱对眉线口部位的影响,有效保护眉线。

孔内双点起爆条件下的爆炸能量传输与破岩效果分析

爆破破岩过程中,起爆方式对爆炸能量传输和破岩效果有着重要影响。从理论上证明两相向传播的爆轰波的碰撞聚能效应,分析孔内双点起爆条件下的爆炸能量传输特征。采用张拉–压剪统计损伤模型计算不同起爆方式下的岩石爆破破碎范围,并结合台阶爆破现场试验对比不同起爆方式下的爆破块度分布规律。结果表明,孔内双点起爆时两束相向传播的爆轰波在炮孔中部发生正碰撞,碰撞点附近的压力大于两冲击波的强度之和,局部破岩能力显著增强。双点起爆条件下炮孔附近岩体的张拉破坏区和压剪破坏区体积均大于常规的孔底、孔口、中间起爆,当改变孔内双点起爆的起爆点位置时,压剪破坏区域体积变化不大,而张拉破坏区域体积有明显的改变。可以通过合理设计起爆点的位置和数量,利用爆轰波、冲击波的碰撞来调整炸药爆炸能量的空间分布,从而显著提高局部爆破破岩能力,以满足不同的工程要求。