[发明专利]一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种露天矿爆破冲击载荷模拟试验方法，步骤是：对露天矿单孔爆破进行分区，设立对应的区域半径R0、R1、R2；通过冲击载荷试验，获得煤岩破坏的最小载荷值，通过相应公式反推得到R2；以最小荷载为基础，进行冲击载荷试验并对煤岩试样破坏后的块度进行筛分，得出分布特征；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；根据露天矿爆破对大径、中径及粉粒质量百分比控制原则，得出冲击载荷最佳范围，根据相应公式确定R0和R1。方法简单易行，不仅建立了爆破荷载与室内试样冲击破坏试验施加载荷之间的关系，而且为露天矿爆破方案优化提供了思路。

主权项

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：/nA.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；/nB.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；/nC.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；/nD.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；/nE.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；/nF.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；/n上述步骤所述的冲击波的核算公式为：/n /n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。/n进一步可得：/n /n根据相应冲击载荷可得：/n /n /n /n