基于Aegis的无底柱分段崩落法中深孔爆破过程模拟与应用

摘要

无底柱分段崩落法因其回采效率高、结构简单、安全性高等优势被广泛应用于地下金属矿开采，其落矿方式常采用中深孔爆破。针对传统无底柱分段崩落法中深孔爆破设计过程繁琐、模拟效果不够直观等问题，开展了基于爆破设计与分析软件Aegis的中深孔爆破过程模拟与应用研究。首先介绍了该软件的模块构成和功能，并梳理和总结了模拟分析流程；其次研究了利用模型边界限制爆破空间以及利用爆炸能量的交错状态校验孔网参数的两项关键技术；最后基于该软件对某地下矿山无底柱分段崩落法中深孔爆破进行了数值模拟。研究结果表明：单排炮孔内爆炸能量集中且充盈了整个爆腔，连续耦合的装药结构以及0.3 kg/t的炸药单耗设计较为合理；临排炮孔间爆腔壁呈相切的状态，可能存在排间能量不足以完全破碎岩体的情况，2.2 m的炮孔排距稍大；预测的多条进路爆破块度质量分布结果均出现大块占比偏高的情况，与现场的工程实践结果一致，并以其中一次爆破后的爆堆照片为例进行说明，其大块率达到了18.03%。结合Aegis软件的模拟结果，分析炮孔排距偏大可能是导致大块率偏高的主要原因。此外还对实验分段的6个开采进路进行了12次爆破试验并加以模拟验证，得到了基本一致的爆破块度质量占比结果，有效佐证了该软件的现场应用效能。

关键词

无底柱分段崩落法 / 中深孔爆破 / Aegis / 能量分布 / 爆破块度

基金资助

国家自然科学基金资助项目(编号：52074602)