地下金属矿山多排同段递减爆破技术研究
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摘要
中深孔爆破是地下金属矿山采矿普遍采用的技术手段。该项技术的难点集中在如何提高爆破块度的均匀度指标、降低炸药单耗及器材的消耗量、降低矿石贫化率等实际问题上。“多排同段递减爆破技术”就是在这种背景下提出来的。
本文在现代爆破理论的基础上，分析了多排同段爆炸应力场的作用过程以及柱状装药结构中等效单元球状药包所激发的应力场特点，建立了炸药爆炸能量分布方程，明确了影响爆炸能量利用率的因素，构建了炮孔充填物运动过程模型，得出计算合理充填长度方程。在理论分析和现场多次试验的基础上，提出了多排同段递减爆破技术，同时得出最佳爆破参数。
Middle-deep hole blasting technology is usually employed in underground metal mining. The difficult part of this technology focuses on several practical problems such as how to improve the equality of blasting block,how to decrease the consumption of explosive factor and blasting equipment and how to reduce the rate of lost mineral block. Concerning this,"the blasting technology of progressive decreasing multi-row and simultaneity" is presented.
On the basis of modern blasting theories,the moving process of explosive stress field of multi-row and simultaneity is analyzed and the characteristics of stress field inspired by equivalent effect cell of globosity charge in cylindrical charge structure are considered. Thus energy distributing equation of detonator explosion is established and the explosive energy utilizing rate factors are known. So the moving process model of the hole filling is constructed and the equation of calculating reasonable filling length is produced. On the basis of theory analysis and a number of spot experiments,the blasting technology of progressive decreasing multi-row and simultaneity is presented and the best blasting parameters are obtained.
本文在现代爆破理论的基础上，分析了多排同段爆炸应力场的作用过程以及柱状装药结构中等效单元球状药包所激发的应力场特点，建立了炸药爆炸能量分布方程，明确了影响爆炸能量利用率的因素，构建了炮孔充填物运动过程模型，得出计算合理充填长度方程。在理论分析和现场多次试验的基础上，提出了多排同段递减爆破技术，同时得出最佳爆破参数。
Middle-deep hole blasting technology is usually employed in underground metal mining. The difficult part of this technology focuses on several practical problems such as how to improve the equality of blasting block,how to decrease the consumption of explosive factor and blasting equipment and how to reduce the rate of lost mineral block. Concerning this,"the blasting technology of progressive decreasing multi-row and simultaneity" is presented.
On the basis of modern blasting theories,the moving process of explosive stress field of multi-row and simultaneity is analyzed and the characteristics of stress field inspired by equivalent effect cell of globosity charge in cylindrical charge structure are considered. Thus energy distributing equation of detonator explosion is established and the explosive energy utilizing rate factors are known. So the moving process model of the hole filling is constructed and the equation of calculating reasonable filling length is produced. On the basis of theory analysis and a number of spot experiments,the blasting technology of progressive decreasing multi-row and simultaneity is presented and the best blasting parameters are obtained.
引文
1 冯叔瑜等，中国工程爆破技术发展与展望，工程爆破文集，第六辑，1997：1～5
2 л．е．朱布利洛大，深孔平面装药崩落法在南矿的应用，国外采矿技术快报
3 鲍光汉，露天矿深孔微差爆破参数的确定，金属矿山，1981．9：24～27
4 V．A斯特纳，爆破趋势较短的延发时间，国外采矿技术快报，1986．12：18～21
5 温世悫，多排同段爆破技术在铜陵狮子山矿的应用，工程爆破文集，第三辑，1988，231～236
6 杨祖光，论多排同段爆破技术机理和应用，矿山技术经济现状及对策研讨会会议论文，1987
7 孔建鼎，对挤压爆破作用机理的探讨，爆破，1987．1
8 陈爱国，多排同段爆破机理的探讨，长沙矿山研究院季刊，1989．2
9 北京矿冶研究总院等，《多排同段与微差爆破机理动态光弹性实验研究》报告，1989
10 Fei Hong-lu, Fu Tian-guang, Test on Improving Middle-Long Hole Blasting Effectiveness in A Pb-Zn Mine, The 7th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting, Metallurgical Industry Press, 2002.7:456～459
11 现代爆破理论，齐金铎，冶金工业出版社，1996．5
12 U．兰格福斯(瑞典)，岩石爆破现代技术，冶金工业出版社，1963
13 ф．А．Баум(原苏联)，爆炸物理学，冶金工业出版社，1972
14 A．H哈努卡耶夫，刘殿中译，矿岩爆破物理过程，冶金工业出版社，1980
15 陶颂霖，爆破工程，冶金工业出版社，1979．12
16 北京工业学院八系，爆炸及其作用，国防工业出版社，1983
17 陕西机械学院水利系，岩体力学
18 于学馥，地下工程围岩稳定性分析，煤炭工业出版社，1983
19 张天赐，爆破漏斗形状的论证，岩石破碎学术会议论文集，1986．9
20 金星男，水泥模型中条形与集中药包爆炸空腔发展的试验研究，工程爆破文集第四辑，冶金工业出版社，1993，4
21 费鸿禄，台阶爆破充填物的运动分析，爆破，1997．4：74～77
22 陈宗汉，爆破空气冲击波与起爆网路，金属矿山，1993．4
23 连民杰，孔底起爆和孔间微差联合爆破技术的应用，金属矿山，1998．4：8～9
24 廖先葵，大冶露天铁矿爆破降震技术的研究，岩石破碎学术会议论文辑，1986．9
25 王文龙，钻孔爆破，煤炭工业出版社，1986
26 A．B．别洛娃，气体动力学讲义，科学出版社，1956
27 于亚伦等，高速冲击载荷下的岩石破碎特性，金属矿山，1985．2
28 赖应得，论炸药和岩石的能量匹配，工程爆破，1995．11：22～26
29 宋守志，固体介质中的应力波，煤炭工业出版社，1989
30 马鞍山矿山研究院爆能组，提高炸药能量利用率方法及应用的研究，金属矿山，1987．12
31 萨托夫M等，提高深孔药包的爆破效果，国外金属矿山，1987．6：9～13
32 林秀英，影响岩体爆破破裂的因素研究，IM&P化工矿物与加工，2000．12：10～12
33 杨祖光，炮孔爆破堵塞问题的研究，爆破，1985．4：00～10
34 Jens Feder, Fractals, New Work, Plcnum press, 1988
35 J．亨利奇，爆炸动力学及其应用，科学出版社，1987
36 Infuence of shot design parameters on fragmentation, Stagg M S Rholl S A, and Otterness R E IN: Proc 3rd Int Symp on Rock Fragmentation by Blasting, Brisbane, Australia, Publ Parkville: A usIMM, 1990: 311～315
37 Blare D.P.Blasting vibration control in the presence of delay scatter and random fluctuations between blastholes Int.J. num.Analy. Geomech. 1993:29～32
38 费鸿禄等，节理岩体爆破块度的预测及其分形研究(研究报告)，煤炭科学基金资助项目，1995
39 王学辉等，MATLAB 6．1最新应用详解，中国水利水电出版社，2002．1
40 张志涌，精通MATLAB 5．3，北京航空航天大学出版社，2000．8
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