露天爆破堵塞物对混装乳化炸药影响研究

摘要

随着现场混装乳化炸药的广泛应用，露天爆破施工中存在着堵塞物渗入乳化炸药，间接改变堵塞长度，降低爆破效果的情况。为研究露天爆破堵塞物对混装乳化炸药影响，先后开展了填塞模拟试验、数值模拟试验及现场爆破试验。首先，采用4种常用孔径的PVC管模拟炮孔，使用钻孔岩屑模拟炮孔堵塞，系统研究了填塞过程中炸药药柱顶部岩屑渗入炸药情况；其次，借助LS-DYNA软件进行单孔爆破数值模拟，通过观察测点的应力值变化，探究了药柱顶部混入堵塞物对爆炸威力产生的影响；最后，以金堆城露天台阶爆破为工程背景，在装药过程中设置物理隔离改善堵塞工艺，通过对比物理隔离前后的爆破效果分析堵塞物对混装乳化炸药的影响。结果表明：在乳化炸药填塞过程中，药柱顶部首先出现炸药上溢现象，在填装完成后受重力影响岩屑逐渐渗入乳化炸药，且随着孔径的增大，相同时间内岩屑的渗入长度不断增大；数值模拟结果表明，不同监测点位的应力值均有所下降，堵塞物的渗入降低了顶部炸药的爆炸威力；对现场爆破后的顶部岩石进行块度分析发现，对比常规装药过程，采取堵塞隔离措施后，爆区内岩石主要块度分布从20～40 cm降低为0～20 cm,且超过60 cm的岩石占比由6.13%降低至1.81%。综上，堵塞物渗入对乳化炸药的威力及爆破效果影响显著，通过采取物理隔离手段分离堵塞物与炸药可以有效改善爆破效果。

关键词

堵塞长度 / 混装乳化炸药 / 爆破块度 / 数值模拟 / 现场试验