基于地应力和二次损伤的预留光爆层爆破参数研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.565

基于地应力和二次损伤的预留光爆层爆破参数研究

王卫华^,¹, 孙腾飞^,¹, 刘希涛²

1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083

2. 山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿，山东莱州 261400

Study on Blasting Parameters of Pre-reserved Smooth Blasting Layer Under In-situ Stress and Double Damage

WANG Weihua^,¹, SUN Tengfei^,¹, LIU Xitao²

1. School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China

2. Jiaojia Gold Mine，Shandong Gold Mining (Laizhou) Co. ，Ltd. , Laizhou 261400，Shandong，China

通讯作者: 孙腾飞（1994-），男，河南周口人，硕士研究生，从事爆破、采矿和岩土工程研究工作。1772531078@qq.com

收稿日期: 2018-11-07 修回日期: 2019-03-22 网络出版日期: 2019-08-08

基金资助:

国家自然科学基金项目“冲击荷载下岩石节理本构方程及其对应力波传播的影响”. 41372278

Received: 2018-11-07 Revised: 2019-03-22 Online: 2019-08-08

作者简介 About authors

王卫华（1976-），男，湖南长沙人，教授，从事岩体动力学、爆破和安全工程研究工作2071731032@qq.com , E-mail：2071731032@qq.com

摘要

对于地下开采，预留光爆层进行二次爆破可以保证巷道掘进面轮廓成形效果,减少围岩损伤。基于地应力、应力波和爆生气体等共同作用理论，对预留光爆层二次爆破进行参数优化。分析预留光爆层厚度对地应力重分布的影响以及二次应力对爆生裂纹扩展的影响，可知二次应力会抑制爆生裂纹扩展，且预留光爆层厚度与二次应力大小呈正相关；分析在不考虑损伤、考虑一次损伤和考虑二次损伤条件下，轴向不耦合系数及炮孔间距大小的变化，可知考虑损伤可以适当增大轴向不耦合系数和炮孔间距。以焦家金矿深部开采工程为背景，对比爆破参数优化前后爆破效果，可知在深部开采时考虑地应力和损伤，能提高半孔率和节约成本。研究结果为地下开采爆破标准化提供了理论依据。

关键词： 二次损伤 ; 地应力 ; 炮孔间距 ; 不耦合系数 ; 光爆层

Abstract

For underground mining，the reserved blasting layer for secondary blasting can ensure the contouring effect of the roadway face and reduce the surrounding rock damage.When using the reserved photo-explosive layer for roadway blasting，the influence of the initial stress field redistribution on the blasting crack propagation，the damage of the inner ring blasting to the reserved photo-explosive layer，and the stress wave during the blasting of the photo-explosive layer should be considered.Based on the interaction theory of ground stress，stress wave and explosive gas，the parameters of the secondary blasting of the reserved photo-explosive layer are optimized.The influence of the thickness of the reserved photo-explosive layer on the redistribution of ground stress and the influence of the secondary stress on the crack propagation of the explosion are analyzed.It is known that the secondary stress will inhibit the crack propagation and the thickness of the photo-explosive layer and the secondary stress are positive correlation，therefore，in the construction of the project，the thickness of the photoburst layer should be reserved for the secondary blasting.The thickness of the blast layer should not be too large.The analysis should not consider the damage，consider one damage and consider the double damage conditions，the axial non-coupling coefficient and the blasthole.The change in the size of the gap makes it possible to appropriately increase the axial uncoupling coefficient and the blast hole spacing in consideration of the damage.Taking the deep mining project of Jiaojia gold mine as the background，compared with the blasting effect before and after the optimization of blasting parameters，it can be seen that considering the ground stress and damage in deep mining，the porosity and cost can be improved.The research results provide a theoretical basis for the standardization of underground mining blasting，which can provide reference for similar projects.

Keywords： double damages ; crustal stress ; hole spacing ; uncoupling coefficient ; blasting layer

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本文引用格式

王卫华, 孙腾飞, 刘希涛. 基于地应力和二次损伤的预留光爆层爆破参数研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(4): 565-572 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.565

WANG Weihua, SUN Tengfei, LIU Xitao. Study on Blasting Parameters of Pre-reserved Smooth Blasting Layer Under In-situ Stress and Double Damage[J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(4): 565-572 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.565

目前巷道爆破多采用一次爆破成型，通过延期雷管分段起爆，内圈眼爆破后再进行周边眼爆破。但对一些质量要求较高的掘进工程，也会采用预留光爆层进行二次爆破。对预留光爆层进行光爆参数设计，需要结合爆破破岩机理。目前以爆生气体和应力波综合作用为基础的岩石爆破理论正逐渐被大多数人所接受。马芹永^[1]基于爆炸应力波与爆生气体综合作用破岩理论，推导出孔距和光爆层厚度计算公式；费鸿禄等^[2]修正了应力波动作用和爆生气体准静态作用下裂隙区半径计算公式；杨仁树等^[3]采用实验室模型试验的方法，结合LS-DYNA进行爆破数值模拟分析，结果表明爆炸应力波的作用是粉碎区微裂纹形成的主要原因，爆生气体的作用是裂隙区裂纹形成的主要动力；徐颖等^[4]考虑冲击波的作用、粉碎区的存在以及爆生气体的准静态作用对应力波衰减指数进行修正。随着光面控制爆破技术的使用越来越广泛，对于光面爆破参数的优化研究越来越多。胡建华等^[5]通过模拟给出了光爆层的爆破孔网参数，在采用间隔布置诱导控制孔时，工程中爆破孔间距以900 mm左右为宜；谢全敏等^[6]基于Hoek-Brown岩体强度经验方程，得到岩体单轴抗压和抗拉强度的计算公式，进而推导出光面爆破参数；戴俊等^[7,8,9]给出了不同情况下光爆参数的确定方法；宗琦等^[10]给出了光面爆破空气间隔装药轴向不耦合系数的理论推导；还有学者基于动力学方法，求出破碎区半径随时间变化的数值解，进而得出炮孔间距^[11,12]。但是，这些有限的光爆参数理论计算公式无法满足复杂多变的岩石条件。尤其是随着矿山开采深度的增加，岩性、岩体结构和应力环境都在发生变化，以现有的光爆参数的理论计算公式指导施工，往往会出现爆破效果不理想的现象。

地应力随开采深度呈线性增长关系，但地应力对爆生裂纹的萌生—扩展—贯通过程具有抑制作用^[13]，因此在深部掘进工程中要考虑地应力的作用。而且，在爆破施工过程中，前一次爆破对后一次爆破范围内岩石的损伤是不可避免的，实际上预留光爆层进行二次爆破就是在损伤岩体中进行的，如付玉华等^[14]对损伤条件下深部巷道光面爆破参数计算公式进行修正。关于爆破损伤问题的研究由来已久，陈俊桦等^[15]给出了初始损伤变量与声波波速、弹性模量及损伤门槛值等参数间的关系式；吴小萍等^[16]利用三维数值模拟软件建立分析模型，根据现场监测数据分析考虑与不考虑损伤范围2种情况下隧道洞口段的安全性与稳定性；杨小林等^[17]建立了爆炸应力波和爆生气体2个阶段的损伤模型和断裂准则，阐述了岩石爆破损伤断裂的细观理论。本文首先从理论上分析了初始地应力场重分布对爆破裂纹扩展的影响，紧接着分析了爆破对岩体的二次损伤，通过测试内圈眼爆破前后光爆层岩石的波速，求出预留光爆层内的岩石损伤度，通过LS-DYNA建立有限元分析模型进行爆破模拟，提取出第2次预留光爆层爆破对岩石的损伤度，然后基于地应力重分布和二次损伤给出了光爆层爆破参数计算公式，最后在焦家金矿进行现场爆破试验，取得了良好的爆破效果。

1 初始地应力场重分布对爆破裂纹扩展的影响

对于深部巷道掘进而言，光爆层范围内的岩石存在较大的原岩应力，进行爆破参数计算时要考虑原岩应力对光爆层爆破的影响。根据圆形洞室周围应力重新分布的弹性力学理论^[18]对光爆层范围内岩石进行理论分析。光面爆破条件下的原岩应力及二次应力分布如图1所示。

$\{\begin{array}{l} \begin{array}{l} σ_{r} = \frac{1}{2} (1 + λ) p [1 - \frac{R^{2}}{{(R + W)}^{2}}] - \frac{1}{2} (1 - λ) \\ p [1 - 4 \frac{R^{2}}{{(R + W)}^{2}} + 3 \frac{R^{4}}{{(R + W)}^{4}}] c o s 2 θ \end{array} \\ \begin{array}{l} σ_{θ} = \frac{1}{2} (1 + λ) p [1 + \frac{R^{2}}{{(R + W)}^{2}}] + \frac{1}{2} (1 - λ) \\ p [1 + 3 \frac{R^{4}}{{(R + W)}^{4}}] c o s 2 θ \end{array} \\ τ_{r θ} = \frac{1}{2} (1 - λ) p [1 + 2 \frac{R^{2}}{{(R + W)}^{2}} - 3 \frac{R^{4}}{{(R + W)}^{4}}] s i n 2 θ \end{array}$

（1）

图1

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图1 光面爆破条件下的原岩应力及二次应力分布

Fig.1 Stress distribution of primary rock and secondary rock under smooth blasting condition

注： $σ_{r}$ 、 $σ_{θ}$ 和 $τ_{r θ}$ 分别为光爆层岩石内任一点的径向应力、切向应力和剪应力；p、q分别为原岩应力的垂直分量和水平分量；R为前一次爆破形成的巷道半径；W为预留光爆层厚度； $θ$ 为圆周上任一点与圆心连线方向和水平线方向上的夹角

式中： $σ_{r}$ 、 $σ_{θ}$ 和 $τ_{r θ}$ 分别为光爆层岩石内任一点的径向应力、切向应力和剪应力； $λ$ 为侧压力系数， $λ = \frac{q}{p}$ ；p、q分别为原岩应力的垂直分量和水平分量；R为前一次爆破形成的巷道半径；W为预留光爆层厚度； $θ$ 为圆周上任一点与圆心连线方向和水平线方向上的夹角。

假设地应力是静水应力状态，可得到在岩体深处初始垂直应力与其上覆岩体的重量成正比，水平应力大致与垂直应力相等。这一规律在深部地应力状态时仍被许多岩石力学家所接受，即 $p = q = γ H$ 。当 $λ = 1$ 时，代入式（1）可得

$\{\begin{array}{l} σ_{1 r} = γ H [1 - R^{2} / {(R + W)}^{2}] \\ σ_{1 θ} = γ H [1 + R^{2} / {(R + W)}^{2}] \\ τ_{1 r θ} = 0 \end{array}$

（2）

对于光爆层范围内的岩石，周边孔的存在会使岩石中的应力再次进行重分布。此时光爆孔受互相垂直的2个力 $σ_{1 r}$ 、 $σ_{1 θ}$ 的作用，如图2所示。也可以根据弹性力学理论进行求解，得出周边孔孔壁上的径向应力和剪应力都为0，切向应力为

$σ_{2 θ β} = σ_{1 r} + σ_{1 θ} + 2 (σ_{1 r} - σ_{1 θ}) c o s (2 β)$

（3）

图2

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图2 预留光爆层内的相邻炮孔间应力分布

Fig.2 Stress distribution between adjacent gun holes in the reserved optical explosion layer

式中： $β$ 为相邻周边孔连线方向与周边孔炮孔壁上任一点径向方向围成的夹角； $σ_{2 θ β}$ 为炮孔壁上任意一点的切向应力。

因此，当 $β = 0$ 时，通过式（2）和式（3）可以得出 $σ_{2 θ_{0}}$ （炮孔连线方向上的切向应力），方向如图2所示。

$σ_{2 θ_{0}} = 3 σ_{1 r} - σ_{1 θ} = 2 γ H [1 - 2 R^{2} / {(R + W)}^{2}]$

（4）

将巷道宽度为3 600 mm，即W+R=3 600 mm，容重 $γ = 27.69 k N ∙ m^{- 3}$ ，以及开采深度H=1 000 m代入式（4），可得如图3所示的曲线关系。

图3

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图3 预留光爆层厚度与相邻周边孔连线方向上切向应力大小（ $σ_{2 θ_{0}}$ ）的关系

Fig.3 Relation between the thickness of the reserved optical explosion layer and the stress in the direction of the adjacent peripheral holes

由图3可知，预留光爆层厚度与相邻周边孔连线方向上的应力成正相关关系。而相邻周边孔连线方向上的应力方向与炮孔裂纹扩展方向相反，对爆生裂纹的产生与扩展起抑制作用。因此，在工程施工过程中，预留光爆层进行二次爆破时光爆层厚度不宜过大。

2 爆破对岩体的二次损伤分析

2.1 爆破破岩机理

对于光面爆破而言，无论是一次爆破成型还是预留光爆层进行二次爆破，内圈眼岩石的爆破必然会造成光爆层岩石的损伤。所以，进行爆破参数设计时要考虑内圈眼岩石的爆破对预留光爆层内岩石的损伤，称之为第一次损伤。

岩石的爆破破坏过程可划分为3个阶段^[19,20]：第一阶段为炸药经起爆后形成的冲击波对岩石进行径向压缩；第二阶段为应力波到达自由面之后经反射形成拉应力引起自由面处的岩石片落；第三阶段为爆生气膨胀阶段，在拉伸应力和气楔的双重作用下，径向裂隙迅速扩大。而进行爆破参数设计时要涉及到炮眼壁初始径向压力和初始切向拉力的计算，不耦合装药时炮眼壁初始径向压力和初始切向拉力的计算是基于爆生气体理论产生的。所以进行爆破参数设计时要考虑冲击波和应力波对光爆层岩石的第二次损伤。

2.2 内圈眼爆破对预留光爆层的损伤

本文基于爆破前后围岩波速变化来定义岩石损伤度 $ξ$ ，岩石损伤度与波速的计算公式为

$ξ = 1 - {(\frac{ν_{0}}{ν})}^{2}$

（6）

式中： $ν$ 为爆破前围岩波速； $ν_{0}$ 为爆破后围岩波速。

根据现场声波测试得到的内圈眼爆破前后光爆层岩石的波速，进而求出预留光爆层内的岩石损伤度 $ξ_{1} = 0.21$ 。

2.3 预留光爆层爆破时应力波对围岩的损伤

众所周知，岩石爆破破岩过程先由初始冲击波形成粉碎区，再由应力波作用产生径向裂纹，最终由爆生气体的气楔作用对裂纹进行扩展。大量工程爆破实践表明，炸药在岩石中爆破形成的粉碎区半径为炮孔半径的2~3倍，应力波作用后形成的主裂纹长度约为3倍炮孔半径。本文通过LS-DYNA建立有限元分析模型进行爆破模拟，提取出所需区域的损伤系数。岩石选用110号材料模型，炸药选用软件内嵌炸药模型，采用流固耦合方法模拟炸药爆炸与岩石之间的相互作用。爆破模拟结果如图4所示。

图4

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图4 爆破损伤云图

Fig.4 Blasting damage cloud map

由图4可知，提取出2.5倍炮孔半径区域的损伤系数，求取平均值约为0.95，说明粉碎区半径取2.5倍炮孔半径较合理。在粉碎区之外3倍炮孔半径处提取一系列损伤系数，求得平均值约为0.43，可以等价为应力波造成的损伤，即第2次预留光爆层岩石损伤度 $ξ_{2} = 0.43$ 。

3 基于地应力重分布和二次损伤的光爆层爆破参数计算

3.1 装药结构计算

目前光面爆破均采用不耦合装药结构，包括径向不耦合装药和轴向不耦合装药，多以空气作为不耦合介质。爆炸冲击波在空气传播时得到了缓冲，压力峰值会大幅下降，从而减少了孔壁岩石的粉碎性破坏；同时空气间隔的存在延长了爆生气体的作用时间，为光爆孔间的裂缝贯通创造了有利条件。

装药结构计算主要就是确定轴向不耦合系数 $K_{ι}$ 和径向不耦合系数 $K_{d}$ ，2个系数之间存在互补关系，但径向不耦合系数由施工单位提供的凿岩设备和炸药规格决定。根据爆破裂纹扩展机理可知，轴向不耦合系数需要通过以下2个条件加以限制，即炮眼壁初始形成的径向冲击压力小于或等于岩石的动态抗压强度；炮眼壁初始形成的切向拉应力大于或等于岩石的动态抗拉强度。

$\{\begin{array}{l} P_{r} \leq K_{D} (1 - ξ_{1}) (1 - ξ_{2}) S_{c} \\ K_{a} P_{θ} - σ_{2 θ 0} = λ K_{a} P_{r} - σ_{2 θ 0} \geq (1 - ξ_{1}) (1 - ξ_{2}) S_{t}^{D} \end{array}$

（7）

式中： $P_{r}$ 、 $P_{θ}$ 分别为炮眼壁初始形成的径向压力和初始形成的切向拉力； $K_{D}$ 为动荷载下岩石强度提高倍数，可取 $K_{D} = 12$ ， $S_{c}$ 为岩石动态抗压强度； $λ$ 为侧压系数， $λ = μ / (1 - μ$ )， $μ$ 为岩石的泊松比； $K_{a}$ 为由于炮孔导向而在炮孔连心线方向产生的眼壁初始切向拉应力集中系数，可取 $K_{a} = 2.5$ ； $S_{t}^{D}$ 为岩石动态抗拉强度，因其受加载速度影响较小，认为其与静态抗拉强度相等。

当同时采用径向和轴向不耦合装药且忽略炮泥长度不计时，根据文献[1]可知眼壁初始压力计算公式为

$P_{r} = \frac{1}{8} ρ_{0} D^{2} K_{d}^{- 6} K_{ι}^{- 1} n$

（8）

式中： $ρ_{0}$ 为炸药密度；D为爆速；n为爆生气体碰撞炮眼壁时的压力增大倍数，一般取n=10。

根据式（7）和式（8）可得轴向不耦合系数：

$[\frac{n ρ_{0} D^{2}}{8 S_{c} K_{D} (1 - ξ_{1}) (1 - ξ_{2}) K_{d}^{6}}] \leq K_{ι} \leq \{\frac{n λ K_{a} ρ_{0} D^{2}}{8 [(1 - ξ_{1}) (1 - ξ_{2}) S_{t} + σ_{2 θ 0}] K_{d}^{6}}\}$

（9）

选用2号岩石乳化炸药，药卷规格为 $ϕ 32 m m \times 220 m m \times 200 g$ ，炸药密度 $ρ_{0}$ =1 131 kg/m³，爆速D= 3 200 m/s。矿体单轴抗压强度为89 MPa，单轴抗拉强度为8 MPa。代入式（9）可得出如图5所示的曲线关系。

图5

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图5 不同情况下光爆层厚度对轴向不耦合系数的影响

Fig.5 Effect of the thickness of photodetonation layer on the axial uncoupling coefficient under different conditions

由图5可知，轴向不耦合系数的上限值随着预留光爆层厚度的增加而减小，轴向不耦合系数的下限值不受预留光爆层厚度的影响；当预留光爆层厚度一定时，不考虑损伤、考虑一次损伤和考虑二次损伤对轴向不耦合系数的上下限取值的影响都较大，当考虑损伤时，可以适当增大轴向不耦合系数的取值。

3.2 装药量计算

当炸药型号、炮孔规格和轴向不耦合系数确定后，线装药密度和单孔装药量也就确定了，即：

$\{\begin{array}{l} q_{ι} = \frac{π ρ_{0} d_{c}^{2}}{4 K_{ι}} \\ q = q_{ι} \cdot l \end{array}$

（10）

式中： $q_{ι}$ 为线装药密度； $d_{c}$ 为药卷直径；q为单孔装药量； $l$ 为炮孔长度。

3.3 炮眼间距（E）计算

为保证相邻光爆孔间可以形成贯通的裂纹，必须要满足相邻炮孔间距小于爆生裂缝长度。根据爆生气体和应力波综合作用理论，形成贯通裂缝的条件可近似表示为

$E = 2 (R_{c} + R_{a})$

（11）

式中： $R_{c} 、 R_{a}$ 分别为爆炸应力波和爆生气体作用下产生的裂缝长度。根据文献[14]可知爆炸应力波和爆生气体作用下产生的裂缝长度计算公式为

$\{\begin{array}{l} R_{c} = r_{b} {[\frac{λ p_{r}}{(1 - ξ_{1}) S_{t} + σ_{2 θ 0}}]}^{\frac{1}{α}}^{} \\ R_{a} = r_{b} {[\frac{p_{a}}{(1 - ξ_{1}) (1 - ξ_{2}) S_{t} + σ_{2 θ 0}}]}^{\frac{1}{2}} \end{array}$

（12）

式中： $α = 2 \pm μ / (1 - μ)$ 为应力波在岩石中传播的衰减系数， $μ$ 为岩石的泊松比，对于光面爆破在计算不耦合装药系数时取“-”； $r_{b}$ 为炮孔半径；根据文献[10]可知爆生气体充满整个炮孔时的准静压力为

$p_{a} = K_{d}^{- \frac{8}{3}} K_{ι}^{- \frac{4}{3}} p_{k} {(\frac{ρ_{0} D^{2}}{8 p_{k}})}^{\frac{4}{9}}$

（13）

式中： $p_{k}$ 为临界压力，通常取 $p_{k} = 200 M P a$ 。

当预留光爆层厚度为600 mm， $σ_{2 θ 0}$ =6.2 $M P a$ 时，根据式（11）、式（12）和式（13）可得出不考虑损伤、考虑一次损伤和考虑二次损伤对相邻周边孔间距的影响，如图6所示。

图6

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图6 不同条件下轴向不耦合系数对相邻周边孔间距的影响

Fig.6 Influence of axial uncoupling coefficient on the spacing of adjacent peripheral holes under different conditions

由图6可知，轴向不耦合系数越大，周边孔炮孔间距越小；当轴向不耦合系数一定时，未考虑损伤、考虑一次损伤和考虑二次损伤对周边孔的间距影响较大，考虑损伤可以适当增大周边孔的间距。

4 工程应用

焦家金矿是山东黄金主矿区之一，一直沿用上向进路充填采矿法。本次试验地点为深部采矿范围，开挖岩石主要为花岗岩，围岩等级为Ⅱ级或Ⅲ级，但岩石节理较发育，有明显的节理构造。矿山使用的凿岩机为7655型气腿式凿岩机，钻头直径为38 mm，炮孔直径为42 mm；使用的炸药为2号岩石乳化炸药，药卷规格为 $ϕ 32 m m \times 220 m m \times 200 g$ ，炸药密度 $ρ_{0}$ =1 131 kg/m³，爆速D=3 200 m/s。根据现场声波测试，预留光爆层内的岩石损伤度 $ξ = 0.21$ 。根据室内矿岩物理力学试验，得出矿体单轴抗压强度为89 MPa，单轴抗拉强度为8 MPa，岩石平均密度为2 769 kg/m³，泊松比 $μ = 0.12$ 。通过以上理论分析可知预留光爆层厚度 $W = 550 ~ 600 m m$ ；轴向不耦合系数 $K_{ι} = 4.5 ~ 6.0$ ；装药集中度 $q_{ι} = 160 ~ 200$ g/m；炮眼间距 $E = 500 ~ 600 m m$ 较为合理。

原相关爆破参数为：预留光爆层厚度W=750 mm；轴向不耦合系数 $K_{ι} = 3$ ；装药集中度 $q_{ι} = 300$ g/m；炮眼间距E=600 mm。考虑地应力和爆破损伤之后，爆破参数选取为：预留光爆层厚度W=600 mm；轴向不耦合系数 $K_{ι} = 5$ ；装药集中度 $q_{ι} = 180$ g/m；炮眼间距E=550 mm。进行现场爆破试验，取得了很好的爆破效果。现场施工与爆破结果如图7所示。

图7

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图7 现场施工与爆破结果图

Fig.7 Diagram of site construction and blasting results

5 结论

（1）地应力经重分布之后会抑制光爆孔间裂隙的产生与扩展，预留光爆层厚度与二次应力大小呈正相关关系；而预留光爆层厚度太小，对围岩损伤较大；现场试验表明光爆层厚度在 $550 ~ 600 m m$ 之间较为合适。

（2）在预留光爆层厚度为600 mm的条件下，当轴向不耦合系数相同时，考虑损伤可以适当加大炮孔间距；进行装药结构参数及炮孔间距的计算时，若不考虑损伤，轴向不耦合系数可取3，炮孔间距可取650 mm；若考虑一次损伤，轴向不耦合系数可取4，炮孔间距可取600 mm；若考虑二次损伤，轴向不耦合系数可取5，炮孔间距可取550 mm。

（3）深部采矿井巷掘进预留光爆层进行二次爆破，考虑地应力和二次损伤进行光爆参数优化，不仅可以保证半孔率，而且能减少对围岩的损伤，为深部井巷掘进提供理论指导。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

马芹永

光面爆破炮眼间距及光面层厚度的确定

[J].岩石力学与工程学报，1997，1（6）：590-594.

[本文引用: 2]

Qinyong

Definition of hole space and burden in smooth blasting

[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，1997，1（6）：590-594.

[本文引用: 2]

[2]

费鸿禄，洪陈超 .

应力波和爆生气体共同作用下裂隙区范围研究

[J].爆破，2017，34(1)：33-36，107.