炮孔堵塞器与加强堵塞技术试验研究与应用.pdf

其 他 炮孔堵塞器与加强堵塞技术试验研究与应用 andthe TheHole Reinforced Stemming StemmingTechnique 李胜林2 刘殿书2 李 然1，2颜治国2 李祥龙2梁琼琼2陈子敬2 (1．广东省中山市科兴资产与土地评估有限公司，中山528403； 2．中国矿业大学(北京)，北京100083) 摘要：在钻孔爆破工程中，堵塞物的作用是限制炮孔空腔内爆炸气体过早外泄，延长炮孔压 力和岩体中应力作用时间，增大爆破岩体的破碎范围，改善爆破效果。本文采用理论分析、参 数化设计与试验研究相结合的方法，对本文提出并设计的堵塞器及其加强堵塞技术进行了系统 的研究。通过不同堵塞状态的模拟炮孔静力加载试验、单孔爆破漏斗试验以及现场应用研究， 得出了应用堵塞器对改善岩石爆破破碎效果的作用规律。 关键词：堵塞器；爆破漏斗；加强堵塞 1引言 随着我国露天采矿业的发展，钻孔机械不断更新，各种高密度、高威力的新型炸药得到广 泛推广和应用，以及先进的爆破器材和爆破技术的采用，使露天 采矿发生了根本性的变化。然而在实际生产中，炮孔堵塞的技 术、材料和参数还大都根据习惯和经验来确定，这种现状与现代 化生产是很不相适应的。本文提出的炮孔堵塞器是以橡胶为原材 料，经过机械加工成形的一种楔式炮孔堵塞体(图1)。在工程爆 破中，将该堵塞器置于孔口炮泥上面，通过预加荷载，使其由于 自身膨胀紧密固定在孔壁上，炸药起爆后，由于堵塞器轴向约束 作用使炮泥得到较完全的压缩，达到衰减冲击波与延长应力波作 用时间的作用；同时，堵塞器受压自身膨胀使其与管壁之间的摩 擦力迅速增大，延缓爆生气体从孔内冲出，继续维持孔内压力， 图1堵塞器示意图 扩大岩体爆破破碎范围，从而改善爆破效果，提高了炸药能量利 Fig．1Sketchofthe device 用率。 stemming 本文目的是通过室内和现场试验研究，对炮孔内的堵塞物进 行力学行为分析，比较使用不同堵塞物情况下炮孔周围岩石爆破效果差异。 其 他 2堵摩器的参数优化没计肢制作 力([一])作为状态变量．其他尺寸参数作为设计坐孱。 ：，‘=～： 川(SEQV)川裂激霉髹糍诫裟秽豁2嬲： Mises 初始设l十Thel=15。，以追寻楔帽内凹点h的Von 血山最小化为kl标函数，执行优化经过多次选代．在给定的设计变罐楔角(Thet)变化范围 内，经过多次函数逼近迭代，最后一致收敛丁112。。考虑到加工精度，Thel取为amlg(】／5) 由后续应用堵塞器堵塞试验研究所用模拟炮孔直径40nmt，|殳汁静力试验所用堵塞器楔帽 直径38mm，以易于堵寒器宣装于扎IZl为方便该堵摩器的连接安装与控制，在堵塞器中心处 世汁EF对齐直往为8mm的孔洞，采用苴往6ram螺栓穿过俊孔洞束硅接堵塞器上下两部分+ 『司时可“通过桶整螺栓控制堵塞器与钢管初始接触状态。 通过1。眯加1：制作堵塞器如图3所示 罔3堵塞器加T实物』!f!片 P…sed F*3 s㈣mⅢB 3加强堵摩技术的试验研究 为了研究应用新型设计堵塞器的炮孔加强堵塞技术作用机理，对堵塞器在不同堵塞状态下 在模