左宇军:男,工学硕士,长沙:长沙矿山研究院爆破技术研究室(410012台阶多排孔爆破合理堵塞长度计算左宇军(长沙矿山研究院湖南省长沙市410012摘要在分析台阶多排孔爆破时台阶顶部岩石爆破特点的基础上,提出了多排孔台阶爆破堵塞长度计算模型,从而推导出计算合理堵塞长度的近似公式,可供爆破设计时参考。关键词台阶多排孔爆破;堵塞长度;集中药包;延长药包TD235.44ACalculationModelofReasonableStemLengthforMulti-rowBenchBlastingZuoYu激n(ChangshaInstituteofMiningResearchInstitute,Changsha,410012AbstractOnthebasisofanalyzingtheblastingcharacteristicsofrockatbenchtopinmulti-rowbenchblasting,thispaperputsforwardacalculationmodel,deduccesanapproxi2mateformulaforcalcualtionofreasonablestemlengthformulti-rowbenchblasting,whichcanbeasreferenceforblastingdesign.Keywords:multi-rowbenchblasting,stemlength,concentratedcharge,ex2tendedcharge1前言对于台阶爆破的炮孔堵塞问题,许多爆破工作者曾用各种手段进行了大量的试验室和现场试验研究,结果表明:合理的堵塞长度主要取决于所爆破的岩体条件[1]。节理、裂隙极端发育的岩体,只要台阶下部的岩石能破碎和抛出,则台阶上部的大部分岩体在重力作用下垂直下落,并发生碰撞,因而可以采用较长的堵塞;致密、坚硬,节理裂隙不发育的岩体,合理的堵塞长度一般为最小抵抗线的017~1倍,或装药直径d的20~30倍。在台阶爆破堵塞长度的研究中,往往借助于两个条件:一是单孔爆破作用;二是炮孔上部长度为6d的装药对台阶顶部岩石的破碎作用。事实上,台阶爆破往往是多排孔爆破,炮孔之第16卷第1期1999年3月爆破BLASTINGVol.16No.1Mar.1999间相互作用,对炮孔堵塞长度的确定影响较大;另外,炮孔上部装药长度为6d以外的部分装药对台阶顶部岩石起辅助破碎、挤压和抛举作用,对堵塞长度的确定也有较大的影响。笔者围绕上述问题对台阶多排孔爆破合理堵塞长度的确定进行一些探讨。2台阶多排孔爆破堵塞长度计算模型211台阶顶部岩石爆破特点在台阶多排孔爆破时,柱状装药除破碎和运动台阶坡面(抵抗线方向上的岩石外,还对台阶顶部岩石产生破碎、挤压和抛举作用,这种爆破作用有如下特点:(1随着装药长度的减少,或者说随着不装药长度的增加,爆破作用减弱。(2随着孔网加密,炮孔之间的相互作用加强,孔与孔之间岩石的破碎、挤压和抛举作用程度增加。(3岩石顶部的破碎作用主要来自药柱上部,当药柱长度超过某一值时,进一步增加该值对上部岩石爆破作用无影响。212基本假设与主要原理为了使台阶多排孔爆破堵塞长计算模型反映台阶顶部岩石的上述爆破特点,特提出如下假设:(1岩石为均匀各向同性体。(2忽略微差爆破对孔与孔之间岩石爆破作用的影响。(3随着药包长径比的增加,集中药包逐渐变为延长药包,所形成的爆破漏斗平面几何形状也随“→→”之逐渐按圆椭圆圆柱形这一规律变化。变化的界线是:≥长径比8以后,漏斗平面几何形状呈明显的椭圆形;≥长径比20以后,漏斗中间部分变得平直,即过渡到圆柱形[1]。由此假设,炮孔上部装药长度为20d的炸药对台阶顶部岩石的破碎挤压和抛举作用有影响,20d以下的炸药其影响可忽略。此外,炮孔之间相互作用,对影响台阶顶部岩石爆破的装药长度有所增加。(4前苏联学者认为[2],对介质某点的爆破作用,与其最近的炮孔影响最大,其余炮孔的影响可以忽略。(5台阶多排孔为方形布孔。(6集中药包在抵抗线较小的情况下其爆破漏斗断面形状为梯形,与该集中药包所负担的岩体中多个柱状药包组成的集中药包爆破等效[3]。213计算模型被爆台阶岩体可依据炮孔布置划成一个个柱体,如图1所示,炮孔的孔距和排距均为u,一般u≥20d。根据假设可知,某柱体如ABCD范围内的岩体的爆破作用主要受A、B、C、D四个炮孔的影响,其余炮孔的影响可以忽略。这四个炮孔对台阶顶部岩石有爆破影响的装药长度为20d,考虑到这四个炮孔的相互作用,可将该装药长度近似用u代替。这样就组成了四个炮孔上部边长为u的正方体药包(只有四条竖直平行棱边有柱状装药,将该药包视为一等效球状药包。・6・爆破1999年3月于是,我们将台阶顶部岩石的爆破作用简化为在四个炮孔上部的等效球状药包,设该...