基于數值模擬的預裂爆破參數優化研究

朱必勇，焦文宇，寇向宇，康 虔

(1.長沙礦山研究院有限責任公司，長沙 410012；2.南華大學 資源環境與安全工程學院，湖南 衡陽421001)

隨著國民經濟的快速發展，采礦、城市地下空間、公路交通以及水利水電等基礎建設行業也隨之獲得較大的發展空間。由于鉆爆法的高效、低成本，其成為了工程領域中巖體開挖最為常用的方法，而在巖體開挖過程中由于爆破振動對保留巖體的影響，圍巖、邊坡穩定性已成為了工程中不可忽視的因素。如地下采礦巷道、采場的圍巖，露天采礦的邊坡以及公路隧道中的圍巖穩定性，都成為了國內外學者的研究重點，而控制爆破是巖體爆破開挖時保護圍巖的主要手段[1-4]。控制爆破可以分為光面爆破和預裂爆破。光面爆破的特點是在設計開挖輪廓線上鉆鑿一排光爆孔，采用不耦合裝藥結構，在開挖主體爆破后所有光爆孔同時起爆，從而形成光滑平整的開挖面。而預裂爆破的特點則是在設計的開挖輪廓線上預先鉆鑿一排預裂孔，采用不耦合裝藥結構，首先所有預裂孔同時起爆，在輪廓線上形成預裂縫保護圍巖，然后再爆破開挖主體。

根據HU的研究[5]，預裂爆破的預裂縫能夠較好地阻止爆炸應力波傳播至圍巖，從而達到保護圍巖的目的，而光面爆破時圍巖已受到了主體開挖時的爆破振動，因此預裂爆破具有更好的效果。在預裂爆破時預裂縫形成的好壞是決定圍巖受到爆破振動大小的關鍵，因此預裂爆破參數的選取尤為重要[6-9]。……