岩巷掏槽爆破掘进数据库建立及参数优化研究

作     者：王兆阳 王雁冰 黄秋凡 鲍舟琦 WANG Zhaoyang;WANG Yanbing;HUANG Qiufan;BAO Zhouqi

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第3期

页      面：140-149页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2021YFC2902103) 国家自然科学基金重点项目(编号:51934001) 中国矿业大学(北京)越崎青年学者资助项目(编号:800015Z11A24) 

主　　题：矿山爆破 掏槽爆破 爆破参数 爆破效果 

摘      要：掏槽爆破掘进参数是岩巷钻爆法施工的关键参数,优化爆破掘进参数是确保钻爆法高效率施工的重要途径之一。依据1980—2022年共200个代表性爆破掘进案例,利用统计学方法分析了爆破参数在普氏系数和断面面积2个岩巷特征参数维度下的变化特征,通过构建爆破掘进案例数据库研究了岩巷掏槽爆破客观规律。结果表明:随着普氏系数增加,岩石极限抗压强度增大,为保证爆破效果,可适当增加炮孔长度和炸药单耗,同时也会略微增加单循环进尺,但岩石自身高应力导致的夹制作用会降低炮孔利用率;通常设置空孔为掏槽爆破提供新的自由面,通过应力波反射拉伸使得靠近自由面的岩体破坏区域更大,硬岩巷道更适合直孔掏槽爆破。在较大断面岩巷的掏槽爆破掘进过程中,岩石夹制作用较小,较小的炸药单耗可以达到良好的爆破效果,从而促进了单循环进尺和炮孔利用率的提高;由于大断面面积对岩石爆破的限制作用减弱,无需过分增加炮孔数量和装药量,相反适当减缓炮孔数量的增长速率也能够达到良好的爆破效果。上述分析可以为爆破参数优化、岩巷高效施工提供参考。