地下矿山上向扇形中深孔爆破爆堆控制技术研究

科学合理地控制地下矿山爆破爆堆形态,对于提高出矿效率和保障开采作业安全具有重要意义。针对上向扇形中深孔爆破中矿岩分散堆积、作业安全风险高及矿岩铲装过程复杂等问题,运用爆破破岩理论分析了岩石爆破新生自由面形成机制,并推导了形成爆破自由面的最短延期时间计算公式。采用LS-DYNA数值模拟软件构建了上向中深孔爆破FEM-SPH耦合模型,分析了不同起爆顺序的岩石爆破抛掷规律。结果表明:合理的爆破延期时间能有效地降低爆破抛掷效应,对于提升破岩效率、优化爆破块度及控制爆堆集中抛掷等具有积极作用;新生自由面在首爆孔起爆后约15~20 ms时基本成形,中间孔先起爆、两边孔后起爆的方案可显著提高爆堆集中度。研究结果可为上向扇形中深孔爆破爆堆控制提供参考。