井下垂直深孔爆破堵塞长度的作用机理与工程实证

摘要

井下垂直深孔爆破因自由面受限、能量释放通道单一，对堵塞长度高度敏感，其合理取值直接影响爆破能量利用与块度分布。文章借助理论分析、模型试验、LS-DYNA数值模拟和现场试验，探究堵塞长度对垂直深孔爆破的影响。理论分析显示:在抵抗线5 cm条件下，堵塞长度5 cm时孔内应力衰减最慢。模型试验采用混凝土试块，固定抵抗线5 cm，设置堵塞长度0 cm、2 cm、4 cm、5 cm四组方案，结果表明:爆破漏斗半径和爆堆质量随堵塞长度增加先升后稳，5 cm时漏斗半径达7.9 cm，爆堆质量207.96 g，块度均匀性最佳。在现场试验中，按照相似比换算后采用1.0 m堵塞，获得块度均匀且无冲孔现象，验证了5 cm为最优堵塞长度的结论。研究成果为优化井下垂直深孔爆破工艺提供了理论与实践依据。

关键词

堵塞长度 / 垂直深孔爆破 / 孔壁应力 / 等效漏斗半径 / 爆破效果

基金资助

国家自然科学基金面上项目(52374152); 广西重点研发项目(2022AB31023)