【摘 要】
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矿山靠帮作业中,确保节理裂隙发育地带的预裂爆破效果具有重要意义.为解决复杂破碎岩体预裂爆破效果差、半壁孔率较低的难题,以酒钢集团西沟石灰石矿西帮为例,结合炮孔特点及施工工艺,提出了一种聚能槽角度85°、药柱与孔壁之间约有13 mm空气间隔的矩形聚能装药装置,并分析了其聚能射流定向破岩机理;建立了聚能装置ANSYS/LS-DYNA数值模型,提取分析了沿聚能槽水平方向、垂直方向的监测点应力特征.研究表明:由于聚能药包的存在,调整了炮孔周边岩体应力分布状态,使得在与孔壁相同距离下,沿炮孔中心水平方向应力明显大于
【机 构】
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酒钢集团甘肃西沟矿业有限公司,甘肃嘉峪关735100;中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司,安徽马鞍山243000;马鞍山矿山研究院爆破工程有限责任公司,安徽马鞍山243000
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矿山靠帮作业中,确保节理裂隙发育地带的预裂爆破效果具有重要意义.为解决复杂破碎岩体预裂爆破效果差、半壁孔率较低的难题,以酒钢集团西沟石灰石矿西帮为例,结合炮孔特点及施工工艺,提出了一种聚能槽角度85°、药柱与孔壁之间约有13 mm空气间隔的矩形聚能装药装置,并分析了其聚能射流定向破岩机理;建立了聚能装置ANSYS/LS-DYNA数值模型,提取分析了沿聚能槽水平方向、垂直方向的监测点应力特征.研究表明:由于聚能药包的存在,调整了炮孔周边岩体应力分布状态,使得在与孔壁相同距离下,沿炮孔中心水平方向应力明显大于沿炮孔中心竖直方向应力,前者为后者的1.62～3.51倍,爆炸能量充分作用于聚能槽方向,使沿炮孔中心竖直方向(即被保护岩体方向)能量减弱,有效提高了聚能成缝效果.现场进一步试验结果表明:采用矩形聚能药柱预裂爆破区域半壁孔率为64％～82％,不平整度小于20 cm,远优于普通预裂爆破,验证了矩形聚能药柱装药结构的可行性,对于类似矿山具有一定的借鉴意义.
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