[發明專利]一種礦山開采爆破用預裂爆破參數的確定方法

有效

• 申請號: 201910662114.5
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110378032B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 陳五九;王邦策;余劍;王玉富;范曉輝;王南南;孫永茂;李王兵;敖翔
• 申請（專利權）人: 安徽馬鋼張莊礦業有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 許瑞祥

1.一種礦山開采爆破用預裂爆破參數的確定方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、確定不耦合系數：環向不耦合系數(即炮眼直徑與裝藥直徑之比)可寫成：

式中：D_e—環向不耦合系數；

d_b—炮眼直徑，單位cm；

d_e為藥卷直徑，單位cm；

體積不耦合系數(即炮眼體積(除去堵塞的那一段)與裝藥體積之比)可寫成：

式中：D_V—體積不耦合系數；

V_b—炮眼體積；

V_e—藥卷體積；

其中預裂爆破不耦合系數的取值范圍為2至5，初步確定不耦合系數取3.7；

S2、確定炮孔直徑：根據爆破工程的性質與要求、設備條件等選取炮孔直徑(炮孔直徑對壁面上留下的孔痕率有影響，孔徑愈小，孔痕率愈高)，鉆孔直徑在120mm至165mm之間，如采用120mm鉆孔直徑，計算裝藥直徑為32.4mm，如采用165mm鉆孔直徑，計算裝藥直徑為44.6mm；

S3、確定線裝藥密度：根據前面不耦合系數確定公式及結果，推導線裝藥密度公式為：

線裝藥密度和孔徑成正比，和不耦合系數成反比，即采用大孔徑時比小孔徑裝藥量按指數增加，當孔徑為120mm時，最小539.7g，最大7357.6g，按不耦合系數3.7則為908g，當孔徑為165mm時，最小1020.3g，最大13910.5g，按不耦合系數3.7則為1717.2g；

S4、確定炮孔間距：采用公式如下：

2r_bp_b＝(a-2r_k)σ_Tj (2-13)

式中：r_b—炮孔半徑；

σ_Tj＝σ_Tj

r_k—每個炮孔壁由爆轟波產生裂縫長度，其值為：

α—應力波衰減指數，其值為：α＝2–b；

b—側向應力系數，其值為：

其中參數之間的關系式為：

d_b(26.9D_e^-1.4+72.6D_e^-2.4)≤a≤d_b(36D_e^-1.4+118.2D_e^-2.4) (2-15)

炮孔間距與炮孔直徑成正比，與不耦合系數成指數反比，當不耦合系數一定時，隨炮孔直徑增大而增大，當炮孔直徑一定時，隨不耦合系數增大而減少，當采用120mm直徑炮孔時，不耦合系數取3.7，最大炮孔間距1.27m，最小炮孔間距0.87m，當采用165mm直徑炮孔時，不耦合系數取3.7，最大炮孔間距1.7m，最小炮孔間距1.2m；

S5、確定炮孔堵塞情況：不需要采用炮泥的條件為：

式中：—炸藥在炮孔內的反應速度；

—扣除堵塞長度后的炮孔深度；

—炮孔間距；

—瑞利波波速，其值約為0.5Cp,Cp為巖體的縱波波速；

式中：—導爆索爆速；

—2#巖石炸藥爆速；

—藥卷直徑；

其參數之間的換算情況如下：

對于中硬巖其縱波波速值取5200m/s，導爆索爆速取6000～7000m/s，2#巖石炸藥爆速取3600m/s，藥卷直徑取0.032m(標準藥卷直徑)：

a≤0.37l_b+0.02 (2-19)；

S6、確定頂部裝藥量：

頂部裝藥量

預裂孔頂部裝藥有兩種形式：一種是頂部線裝藥量與中部線裝藥量相同；另一種是為了保證原巖保留區巖石的完整性，預裂孔裝藥段頂部，頂部線裝藥量Q_Ld常在下列范圍內選取，即：

Q_Ld＝(0.5～1.0)Q_L (2-20)。

2.根據權利要求1所述的一種礦山開采爆破用預裂爆破參數的確定方法，其特征在于：在步驟S1中，當采用不連續(即藥卷之間有間隔)不耦合裝藥時，體積不耦合系數與環向不耦合系數之間的關系為：

式中：l_b—減掉堵塞長度之后的炮眼深度；

le—裝藥總長度。