[发明专利]深孔梯段爆破中含不同坚硬程度岩层的控制爆破方法

说明书

技术领域

本发明属于控制爆破方法技术领域，具体的说是一种深孔梯段爆破中含不同坚硬程度岩层的控制爆破方法，适用于沿着炮孔轴向方向有若干不同坚硬程度的岩层中进行的深孔梯段爆破，集中能量破碎炮孔中局部坚硬难爆破的岩层。

背景技术

近年来，随着深钻孔设备和装载运输机械的不断改进，深孔梯段爆破单位钻孔量小和炸药单耗低、生产效率高和便于采用综合机械化施工等方面的优越性日益受到人们的重视，深孔梯段爆破越来越广泛地运用在边坡开挖、矿藏开采和基础开挖中。在柱状装药时，起爆点的位置和数量一定程度上决定了爆轰波的传播方向和爆破效果。然而，在深孔台阶爆破中，炮孔经常会穿过硬度和结构不同的各种岩石，以及断层、破碎带、软弱层等。例如，在铁矿开采中，铁矿岩层通常集中在炮孔中部的某一层，这一层矿岩的强度很高，此层的上下均为强度相对较弱的普通岩石。如果采用传统的单个起爆点起爆(正向起爆、反向起爆、中间起爆)，炸药爆轰波的能量往往集中在孔底，孔口或者起爆点附近，其结果是坚硬岩层没有被充分破碎，导致大块率过高，相反软弱的岩层却被过度破碎，浪费了大量炸药能量。可见，传统的单点起爆方式往往难以达到理想的破碎效果，甚至可能使药柱的传爆过程受到不良影响而导致熄爆。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提出了一种深孔梯段爆破中含不同坚硬程度岩层的控制爆破方法，利用爆轰波正碰撞来提高波阵面的压力，在钻孔爆破设计中采用药柱两点或者多点同时起爆，同步爆轰使传爆药柱的冲击波向在碰撞点附近汇聚、叠加，从而大大增加局部冲击波压力，人为地使得爆轰波碰撞来提高局部的破岩能力。

根据爆轰波理论，两等大相向的爆轰波发生正碰撞后，反射冲击波压力为

P2=5k+1+17k2+2k+14kPCJ]]>

反射冲击波的密度为

ρ2=4k2+k+1+17k2+2k+14k2+2k-2ρCJ]]>

以上式中，P_CJ、ρ_CJ分别为C-J状态下的爆轰压力、密度，k为爆轰产物的绝热指数。

通常情况下，爆轰产物的绝热指数k取3，那么有

反射冲击波压力为P₂＝2.39P_CJ

反射冲击波的密度为ρ₂＝1.32ρ_CJ