[发明专利]一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法

权利要求书

1.一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法,其特征在于：包括以下步骤：

A.根据煤层爆破后煤岩破坏程度，对单孔爆破的爆破区域进行划分，分为：粉碎核区：区域半径R₀、破碎区：区域半径R₁、破裂区：区域半径R₂及未扰动区；

B.在采煤工作面取得煤样，利用实验室仪器加工，制得多个试样；

C.借助分离式霍普金森压杆试验系统，通过多次冲击载荷试验，获得煤岩破坏的最小载荷值，通过爆破过程中冲击波的核算公式反推得到破裂区的半径R₂；

D.以最小荷载为基础，依次增加荷载，进行冲击载荷作用试验，采用筛分直接测量方法对煤岩试样破坏后的块度进行筛分，得出相应载荷下的块度分布特征；

E.根据冲击载荷作用下煤岩试样破坏的块度分布特征，结合现场煤层爆破块度分布特征，按照粒径范围将破坏后碎块划分为三组：大径、中径和粉粒，计算出相应载荷下不同粒径的质量百分比，得出三组粒径的块度分布特征；

F.根据相应露天矿爆破对大径、中径及粉粒质量百分比控制原则，得出冲击载荷最佳加载范围，根据冲击波核算公式确定R₀和R₁；

上述步骤所述的冲击波的核算公式为：

式中，α、K均为经验系数，分别为1.31，0.67；η为衰减指数，0.49；Q为装药量，kg；R为煤层中某点到炸药中心的距离，m；

进一步可得：

根据相应冲击载荷可得：

2.根据权利要求1所述的一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法，其特征在于：所述步骤A中，所述粉碎核区内为小体积煤块；破碎区内煤层爆破后不需要进行二次破碎；破裂区内煤层爆破后需要进行二次爆破。

3.根据权利要求1所述的一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法，其特征在于：所述步骤B中，所述试样是直径50mm，高50mm的圆柱体，两端面的平整度0.05mm和两端面平行度0.02mm。

4.根据权利要求1所述的一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法，其特征在于：所述步骤C中，所述的大径碎块尺度较大，对应煤层爆破后需要进行二次爆破大体积煤块；中径碎块尺度适中，对应煤层爆破后不需要进行二次破碎的煤块；粉粒碎块尺度较小，对应煤层爆破后的小体积煤块。