矿山巷道爆破掘进布孔与延时的优选研究

摘要

为了提高矿山巷道爆破掘进的效果，同时降低爆破振动的危害，采用现场爆破试验、振动监测试验以及数值模拟相结合的方法，根据炮眼利用率选取装药孔与空孔的布置方式，基于质点振速峰值确定合理的延期时间，同时按照巷道尺寸和围岩物理力学指标建立数值模型以及设置材料参数，利用ANSYS/LS-DYNA分析巷道爆破掘进对围岩结构的影响。研究结果表明：采用中心装药孔+周围空孔的布孔方式进行巷道爆破掘进时，掏槽孔的炮眼利用率均大于96%,最高的炮眼利用率甚至达到了97.9%,说明装药孔与空孔的合理布置可以有效地提高爆破掘进的效果；同时发现当延期时间从50 ms增加至75 ms时，相同位置处质点振速峰值的衰减率超过了20%,当延期时间为100 ms时，距离爆源25 m处的质点振速峰值降低至2.97 cm/s,说明延期时间可以明显地降低爆破振动的危害；当采用中心装药孔+周围空孔的布孔方式及100 ms的延期时间分析巷道爆破掘进对围岩结构的数值计算结果时，发现距离巷道断面1 m的范围内，拱顶产生了9.1 MPa的拉应力，在1～4 m范围内，拱腰位置均存在大于5 MPa的拉应力，由此建议拱顶增加钢架支护，侧壁喷射混凝土进行初期支护。研究成果可为类似巷道爆破掘进提供参考以及为围岩支护设计提供依据。

关键词

爆破 / 巷道 / 布孔方式 / 延期时间 / 优选