鉆爆法中炮孔填塞的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉德平，徐 帥，陳遠(yuǎn)明，劉建坤

(1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819；2.深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110819；3.沈陽鑫博工業(yè)技術(shù)股份有限公司，遼寧 沈陽 110004)

0 引 言

近五年我國(guó)工業(yè)炸藥消耗量年均約388萬t，產(chǎn)值近300億元，其中97.8%被應(yīng)用于礦山、鐵路、水電等工程巖體破碎中。鉆爆法是當(dāng)前巖體開挖工程中應(yīng)用最有效、最廣泛的破巖手段[1]。鉆爆法開挖巖體的過程極其復(fù)雜，主要是影響該過程的因素比較多，其中炮孔填塞是影響爆破效果的重要因素之一[2]。理論和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，合理的炮孔填塞相比無填塞能提高爆破作用效果10%～50%，炸藥消耗量降低10%以上，空氣沖擊波壓力降低75%～80%，延長(zhǎng)爆生氣體對(duì)炮孔介質(zhì)的作用時(shí)間達(dá)3～5倍[3]。在當(dāng)前爆破施工中，露天礦爆破大多采用鉆孔巖粉或粗骨料進(jìn)行填塞，部分礦山采用巖粉和機(jī)械填塞裝置結(jié)合的方式進(jìn)行填塞，但由于炮孔孔徑較大，存在現(xiàn)場(chǎng)巖粉不足、工人作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度非常大、粗骨料較難運(yùn)輸以及成本過高等問題，并且進(jìn)行炮孔填塞的巖粉或粗骨料容重、抗剪切力黏結(jié)力較小，難以真正起到填塞作用，經(jīng)常出現(xiàn)“沖孔”現(xiàn)象，不僅使炮孔中高溫高壓氣體的壓力迅速下降，嚴(yán)重影響巖石破碎效果，而且沖炮會(huì)產(chǎn)生大量的飛石，嚴(yán)重影響爆破作業(yè)安全；地下金屬礦和隧道絕大部分掘進(jìn)爆破工作大都不進(jìn)行填塞作業(yè)或用報(bào)紙、炸藥包裝盒子進(jìn)行簡(jiǎn)單的封堵，只有部分爆破作業(yè)采用炮泥進(jìn)行填塞，下向中深孔爆破填塞通常采用巖粉或粗骨料作為填塞材料，上向扇形中深孔由于填塞材料安裝困難，基本進(jìn)行不填塞或用炸藥包裝袋填塞作業(yè)。基于這種現(xiàn)狀，本文通過分析前人對(duì)炮孔填塞的研究工作，開展綜合分析，為爆破填塞工作提供一定的參考。

1 國(guó)內(nèi)外填塞工作研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)60～70年代，炮孔填塞工作不被重視，相關(guān)研究較少。20世紀(jì)70年代初，我國(guó)引進(jìn)國(guó)外的炮孔無填塞反向起爆技術(shù)，即將起爆藥包裝在炮孔孔底進(jìn)行反向起爆，由于操作簡(jiǎn)單得到大范圍推廣，導(dǎo)致很多施工單位至今進(jìn)行炮孔爆破不填塞作業(yè)，后期通過研究發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)主要通過靠近孔口段炸藥起到炮孔填塞作用，不僅導(dǎo)致較高的炸藥單耗，而且破巖效果極差。歐美國(guó)家很快就認(rèn)識(shí)到炮孔不填塞的危害，美國(guó)礦務(wù)局更是規(guī)定鉆爆法必須填塞，其他國(guó)家也有相同規(guī)定[4]。我國(guó)在20世紀(jì)末才重新開始重視炮孔填塞，《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)規(guī)定：硐室、深孔或淺孔爆破裝藥后都必須進(jìn)行填塞，禁止無填塞爆破[5]。炮孔填塞經(jīng)過30多年發(fā)展，很多學(xué)者對(duì)炮孔填塞機(jī)理、炮孔填塞材料、炮孔填塞長(zhǎng)度、炮孔填塞結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了較大的成果，為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)爆破施工提供了寶貴資料[6]。我國(guó)也在不斷加強(qiáng)炮孔填塞作業(yè)的監(jiān)督和管理，以求提高爆破質(zhì)量和降低爆破成本。

1.1 填塞的作用機(jī)理

1.1.1 炸藥對(duì)巖石的作用機(jī)理

直接研究填塞作用機(jī)理比較困難，通過分析炸藥對(duì)巖石的爆破作用效果來研究填塞的作用機(jī)理是有效途徑。炸藥對(duì)巖石的破壞是高溫、高壓、高速的瞬態(tài)過程，是爆炸沖擊波動(dòng)態(tài)作用和爆生氣體膨脹靜態(tài)作用共同作用的結(jié)果[7]。炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波作用于炮孔孔壁，形成一個(gè)以炮孔為中心，炮孔直徑2～3倍的破碎區(qū)。沖擊波向外傳播衰減為爆破應(yīng)力波，產(chǎn)生一系列初始裂紋，當(dāng)應(yīng)力波到達(dá)自由面反射形成拉伸波，產(chǎn)生垂直應(yīng)力波方向的裂紋，爆破產(chǎn)生的高溫高壓爆生氣體進(jìn)入初始裂紋中形成氣鍥作用，使裂紋擴(kuò)展、貫通，直至巖石破碎，破壞過程如圖1所示[7-8]。相關(guān)工作者通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析炸藥爆破沖擊波能量占40%；高溫高壓爆生氣體作用于爆腔和主裂紋的能量占23%，剩余的37%能量作用于新增的裂紋，爆生氣體所占的能量是沖擊波所占能量的1.5～6倍[9-10]。對(duì)于炮孔無填塞爆破，高溫高壓爆生氣體沒有足夠的時(shí)間作用于巖石，導(dǎo)致爆破將會(huì)損失50%以上的破巖能量。

1.1.2 炮孔填塞作用機(jī)理

關(guān)于炮孔填塞，國(guó)內(nèi)外有很多學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)來研究來其作用。SARHAN[11]通過臺(tái)階爆破試驗(yàn)認(rèn)為炮孔填塞后，爆破巖石動(dòng)量比不填塞時(shí)多65%。SHARMA等[12]從分析巖石爆破塊度的角度得出，合理的炮孔填塞能降低大塊率3%以上，減少18.6%的挖掘時(shí)間。陸文等[8]從炸藥爆炸對(duì)巖石破壞過程出發(fā)，分析了填塞物的運(yùn)動(dòng)方式，認(rèn)為炮孔填塞不僅能夠有效降低單位巖石所需炸藥量，增加炸藥能量利用率，而且可以減少粉塵和有害氣體的產(chǎn)生。趙新等[13]通過研究發(fā)現(xiàn)填塞阻止爆生氣體逸散速度，增加氣體壓力作用時(shí)間，促使裂紋能進(jìn)一步擴(kuò)展。戴俊[14]認(rèn)為炮孔沒有填塞時(shí)，爆生氣體壓力會(huì)迅速由最高值降低到大氣壓；有填塞時(shí)，氣體壓力下降緩慢，從而使爆破作用時(shí)間和沖能增大。

綜合上述研究成果，炮孔填塞確實(shí)可以提高爆破效果。理論和試驗(yàn)證明，炮孔填塞不僅可以增加爆破沖擊波的有效應(yīng)力和作用時(shí)間，還可以增加高溫高壓爆生氣體作用于炮孔有效時(shí)間，提高爆破效果。當(dāng)高溫高壓氣體作用于填塞體，填塞體受到自身的慣性阻力，填塞體與炮孔孔壁之間的摩擦力和黏結(jié)力3種力的作用，如圖2所示，高溫高壓氣體膨脹沖出炮孔需要克服填塞體的3種阻力，從而延緩氣體的壓力的衰減速度，延長(zhǎng)氣體作用于巖體的時(shí)間，炸藥能夠充分反應(yīng)，增加爆破能量利用率，減少有毒有害氣體，減少炸藥的單耗，加快工程施工進(jìn)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 炸藥爆破過程的3階段Fig.1 Stage 3 of the explosive blasting process(資料來源：文獻(xiàn)[7])

P-氣體膨脹壓力；F1-慣性阻力；F2-摩擦力；F3-黏結(jié)力。圖2 炮孔填塞物運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型Fig.2 Movement mechanics model of blasthole stemming

1.2 填塞物運(yùn)動(dòng)規(guī)律

分析炮孔填塞物受力情況如圖2所示。利用動(dòng)量守恒和能量守恒定律來研究填塞物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是較為常用的方法。炮孔填塞物在炮孔爆破后運(yùn)動(dòng)過程主要分為兩個(gè)過程。一是微觀運(yùn)動(dòng)。爆生氣體首先壓縮填塞物，填塞物內(nèi)部形成壓力波，填塞物內(nèi)部被壓密產(chǎn)生側(cè)向膨脹，由于炮孔徑向約束，填塞物產(chǎn)生側(cè)向膨脹壓力，當(dāng)壓力波傳到炮孔口時(shí)填塞物開始運(yùn)動(dòng)。二是宏觀運(yùn)動(dòng)。由于爆生氣體壓力和阻力作用，填塞物往炮孔口加速移動(dòng)[15-17]，在填塞物在炮孔移動(dòng)的過程中，填塞物的初始加速度不為0，不同部分的移動(dòng)速度也是不相同的，上部(靠近孔口)的填塞物比其他部分的速度大，沖出炮孔時(shí)分上中下3段形式?jīng)_出，每段填塞物達(dá)到最高位置時(shí)相應(yīng)速度達(dá)到峰值[18-19]。

分析填塞物運(yùn)動(dòng)方程和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在炮孔參數(shù)一定的情況下，填塞物的移動(dòng)速度與填塞物的長(zhǎng)度、填塞物的摩擦系數(shù)、填塞物的側(cè)壓系數(shù)、填塞物的密度、炸藥的結(jié)構(gòu)和起爆方式等因素密切相關(guān)。增大炮孔的填塞長(zhǎng)度，選用高密度、摩擦系數(shù)強(qiáng)的填塞物，并選擇不耦合的裝藥方式和反向起爆技術(shù)能夠最大程度的減小填塞物沖出炮孔的速度，延長(zhǎng)爆生氣體的破巖時(shí)間。

1.3 填塞長(zhǎng)度

1.3.1 經(jīng)驗(yàn)公式

阿索諾夫[20]考慮增大炮孔孔壁與填塞物的阻力提出，填塞長(zhǎng)度公式：l=(1.10～1.15)W。卡明斯等[21]從減少爆破危害的角度出發(fā)，提出經(jīng)驗(yàn)公式：l=(14～28)d。林德余等[18]最優(yōu)填塞長(zhǎng)度滿足的不等式為：l≥LC/D，其中，C為填塞物聲波速度，D為炸藥爆速。吳立[22]按照爆破類型確定經(jīng)驗(yàn)公式：①露天臺(tái)階和井巷爆破：l=(0.7～1.0)W；②控制爆破時(shí)：l≥1.2W。喻長(zhǎng)智等[23]通過計(jì)算大量數(shù)據(jù)得出：①臺(tái)階松動(dòng)爆破填塞長(zhǎng)度：l=(15～20)d；②臺(tái)階減弱拋擲爆破填塞長(zhǎng)度：l=(12～15)d。國(guó)外有學(xué)者研究起爆方式對(duì)填塞長(zhǎng)度的影響發(fā)現(xiàn)，為達(dá)到同樣的爆破效果，炮孔中間起爆填塞長(zhǎng)度占直向起爆填塞長(zhǎng)度的75%，而反向起爆填塞長(zhǎng)度只需50%[4]。填塞長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)公式是通過大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)總結(jié)而成的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值，主要與炮孔的直徑和裝藥的最小抵抗線有關(guān)。

1.3.2 計(jì)算公式

通過研究炮孔填塞物在爆破中的受力情況和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，考慮最理想的破巖效果的條件，推出最佳填塞長(zhǎng)度。朱澤云[24]從減小堵塞物沖出炮孔的速度方面分析，認(rèn)為理想的情況為填塞物的運(yùn)動(dòng)速度在某一些時(shí)刻為0，得出堵塞長(zhǎng)度公式見式(1)。

(1)

式中：d為炮孔直徑；μ為填塞物與孔壁的摩擦系數(shù)；ω為孔隙率；k為側(cè)壓系數(shù)。式(1)主要與炮孔的內(nèi)徑和填塞物的物理性質(zhì)有關(guān)，便于計(jì)算填塞長(zhǎng)度，但現(xiàn)實(shí)情況以填塞物的運(yùn)動(dòng)速度為0的條件難以實(shí)現(xiàn)，故計(jì)算出的填塞長(zhǎng)度偏大。

孫英翔[19]、韓飛[25]通過炸藥能量密度相等的情況推導(dǎo)出最佳填塞長(zhǎng)度，見式(2)。

(2)

式中：s為炮孔中心到坡頂線的安全距離；h為超深值。式(2)忽略圍巖的各向異性特征，計(jì)算結(jié)果有一定誤差。

趙新濤等[26]將填塞物的加速度a看成常數(shù)，認(rèn)為在最有填塞長(zhǎng)度下，巖石破碎完成時(shí)填塞物剛沖出，推導(dǎo)出填塞長(zhǎng)度公式，見式(3)。

(3)

式中：Cp為巖石中縱波速度，m/s；CR為巖體中表面瑞利波速度，m/s；P0為爆生氣體初始?jí)毫ΑＪ?3)考慮了填塞物運(yùn)動(dòng)中的很多影響因素但忽略了應(yīng)力波壓縮作用的時(shí)間，故計(jì)算的填塞長(zhǎng)度偏小。

1.3.3 數(shù)值模擬填塞長(zhǎng)度

理論公式和計(jì)算公式確定的填塞長(zhǎng)度精度較低，只是一個(gè)大約值，可以借助數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)一步精確確定最優(yōu)填塞長(zhǎng)度。郝亞飛等[27]通過有限元分析軟件LS-DYNA模擬不同填塞長(zhǎng)度對(duì)爆源周圍應(yīng)力場(chǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)填塞長(zhǎng)度越長(zhǎng)，炸藥產(chǎn)生的能量對(duì)靠近孔口的填塞物影響小，得出最佳填塞長(zhǎng)度為15～20 cm。馮志斌等[28]以礦山為背景，通過數(shù)值模擬得出掘進(jìn)爆破中填塞長(zhǎng)度為30 cm時(shí)爆破能量利用率最高，并通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到驗(yàn)證。王洋等[29]通過LS-DYNA軟件模擬平行雙自由面巖體爆破發(fā)現(xiàn)，雙向?qū)ΨQ填塞長(zhǎng)度為1.0～1.2 m為爆破巖體的最優(yōu)方案。羅偉等[30]運(yùn)用LS-DYNA分析軟件，引入流固耦合方法進(jìn)行模擬得出，隧洞光面爆破中淺填塞效果最好，不填塞次之，深填塞效果最差。

最優(yōu)填塞長(zhǎng)度是影響爆破效果的重要因素。按照經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇填塞長(zhǎng)度時(shí)，由于不同環(huán)境下其巖性不同，填塞長(zhǎng)度無法量化，多數(shù)是借鑒類似工程的數(shù)據(jù)進(jìn)行填塞長(zhǎng)度的選擇。計(jì)算公式為了能夠簡(jiǎn)單化，會(huì)將某些因素如填塞材料力學(xué)性質(zhì)理想化，存在一定的失真，但可以為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)提供參考性。利用數(shù)值模擬炮孔填塞長(zhǎng)度，對(duì)模擬材料的屬性進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，故計(jì)算結(jié)果存在誤差，但不失為一種選擇填塞長(zhǎng)度的好方法。

1.4 填塞材料

從室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)爆破效果來看，良好的填塞材料應(yīng)具有摩擦系數(shù)大，抗剪切性強(qiáng)和氣密性高，以及運(yùn)輸和使用便捷，能夠采用機(jī)械化裝填，材料來源廣泛和成本比較低等特點(diǎn)。

常用填塞材料：①固體材料，如巖粉、砂子、黏土等松散顆粒及其混合物[31-33]；②液體材料，如水泥炮、水溶液或水炮泥與黏土的復(fù)合結(jié)構(gòu)[34-35]；③膠體材料，有機(jī)鹽和水形成的膠結(jié)物或速凝物[36-37]；④機(jī)械填塞方式[38-39]。

新型填塞材料：CEVIZCI[40]研發(fā)了一種采用石膏進(jìn)行填塞的新型填塞物，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采用石膏填塞比于傳統(tǒng)的巖粉填塞爆破噸礦成本下降了7%，爆破塊度明顯降低，20 cm以上的占比從48.7%降低到42.6%，爆破效果提升的原因是石膏填塞體增大了孔內(nèi)約束，增加填塞體的約束力，提高了爆破能量的利用率。日本市場(chǎng)有一種用黏土、砂和合成樹脂按一定比例制成的炮泥，使用前只需吸收足夠的水，這種填塞材料使用方便，具有很好的密實(shí)性[4]。陸麗圓等[41]通過拉拔法和推出法得出聚氨酯封孔材料的力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的填塞材料。

通過上述研究發(fā)現(xiàn)填塞材料的摩擦系數(shù)、抗滑動(dòng)特性、充填密實(shí)度、粒級(jí)組成、可壓縮變形等物理力學(xué)性質(zhì)變得尤為重要。然而對(duì)于當(dāng)前的炮孔填塞，許多炮孔填塞工程更多地采用不填塞或單一填塞材料，對(duì)于多種常用的填塞材料復(fù)合組成的填塞體，比如以黏土、砂和水的配比為5∶4∶1組成的填塞體[32]和新型填塞材料采用的比較少。究其原因，新型填塞材料使用不方便，成本過高，沒有配套的設(shè)施設(shè)備，難以工業(yè)化填塞。今后新型炮孔填塞材料應(yīng)在滿足炮孔填塞的要求下朝工業(yè)化、簡(jiǎn)單化方面發(fā)展。

2 炮孔填塞存在的問題及研究發(fā)展趨勢(shì)

2.1 存在的問題

1) 傳統(tǒng)的填塞作用研究方法無法將爆破沖擊波和爆生氣體真正分離，炮孔填塞后，填塞物對(duì)炸藥破巖產(chǎn)生的爆破沖擊波和爆生氣體都能產(chǎn)生影響，無法簡(jiǎn)單說明填塞物通過影響爆生氣體來影響爆破效果。

2) 基于不同的研究目的，假設(shè)填塞物運(yùn)動(dòng)規(guī)律的部分條件，得到填塞物的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和速度規(guī)律存在很大的人為干擾因素，不能準(zhǔn)確地給出填塞長(zhǎng)度，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來一定的困難。

3) 對(duì)于填塞材料的研究比較少，大多采用常規(guī)填塞材料，并且對(duì)于填塞材料的經(jīng)濟(jì)成本、配套生產(chǎn)填塞機(jī)械設(shè)備和機(jī)械安裝填塞材料的研究更是少之又少，難以填塞材料工業(yè)化。

4) 當(dāng)前炸藥及其他火工品考慮其危險(xiǎn)性受到國(guó)家安全管控，使得許多高校開展爆破實(shí)驗(yàn)只能在特定安全場(chǎng)地如炸藥廠進(jìn)行，但對(duì)于試驗(yàn)所需的采集儀器比較精密、體積較大，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ统林兀y以進(jìn)行移動(dòng)，這就導(dǎo)致很多爆破研究無法開展。

2.2 研究發(fā)展趨勢(shì)

1) 采用新型爆破方法去研究填塞機(jī)理。金屬絲電爆破作為一種新型爆破技術(shù)，在代替?zhèn)鹘y(tǒng)雷管起爆方式和巖石破碎方面取得一定進(jìn)展。金屬絲電爆破是金屬絲加載脈沖大電流，在焦耳熱的作用下快速液化、汽化、電離和等離子化的物理過程，在此過程中形成強(qiáng)大的沖擊波[42]。東北大學(xué)深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基于金屬絲電爆破機(jī)理，搭建了高應(yīng)力硬巖電爆破超動(dòng)態(tài)過程綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括電爆系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)，其中，電爆系統(tǒng)是金屬絲兩點(diǎn)起爆，利用電壓提供穩(wěn)定的爆炸動(dòng)力源；加載系統(tǒng)是對(duì)爆破試件提供復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)；測(cè)試系統(tǒng)通過高速攝影、爆破振動(dòng)儀和沖擊波壓監(jiān)測(cè)分別對(duì)試件爆破過程中的裂紋擴(kuò)展、爆破振動(dòng)和沖擊波進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試件電爆破的全過程觀測(cè)，具體實(shí)驗(yàn)原理如圖3所示。筆者基于電爆破的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和電爆破在爆破過程中不產(chǎn)生爆生氣體，能將沖擊波與爆生氣體很好地分離，設(shè)計(jì)產(chǎn)生相同能量的兩組電爆破水泥試件試驗(yàn)，其中一組炮孔進(jìn)行填塞，另一組無填塞，爆破后分析試件爆破塊度、爆破漏斗體積和試件裂紋的擴(kuò)展等評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)爆破破巖效果，分析填塞對(duì)爆破沖擊波的影響，從而驗(yàn)證炮孔填塞的作用機(jī)理。

圖3 電爆破實(shí)驗(yàn)原理圖Fig.3 Schematic diagram of electric blasting experiment

2) 從降低填塞作業(yè)的成本角度分析，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)炮孔的填塞長(zhǎng)度可以通過理論計(jì)算公式、室內(nèi)小型試件爆破試驗(yàn)和數(shù)值模擬進(jìn)行多方式優(yōu)化后再應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)，這樣可以降低人為因素的影響，是最高效、經(jīng)濟(jì)的研究方式。

3) 從填塞材料和填塞方式越來越不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)要求的角度分析，今后炮孔填塞的發(fā)展方向是，新型填塞材料在滿足提高爆破效果的同時(shí)可以機(jī)械化、智能化現(xiàn)場(chǎng)施工，并且填塞材料成本低、來源廣、環(huán)保、生產(chǎn)機(jī)械化等。研發(fā)自膨脹填塞體作為一種新型填塞材料，自膨脹填塞體遇水在一段時(shí)間后反應(yīng)產(chǎn)生徑向膨脹，在炮孔孔壁的約束下產(chǎn)生膨脹壓力，形成致密填塞體，從而對(duì)爆破過程中爆生氣體的強(qiáng)力約束，實(shí)現(xiàn)高壓、高強(qiáng)、高氣密性的炮孔填塞。自膨脹填塞體具有攜帶方便、使用簡(jiǎn)單、來源廣泛、機(jī)械化生產(chǎn)、成本低廉、短時(shí)間內(nèi)在炮孔中產(chǎn)生較大徑向膨脹等特點(diǎn)，是未來填塞材料的主要研究方向。

4) 基于當(dāng)前高校開展爆破試驗(yàn)研究存在難以提供起爆源的問題，筆者認(rèn)為高校應(yīng)該加強(qiáng)與炸藥廠、爆破公司和一些爆破科研單位的合作，建立合作實(shí)驗(yàn)室，這樣能為高校開展爆破實(shí)驗(yàn)研究提供便利的場(chǎng)所，推進(jìn)爆破研究工作，便于將實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

5) 現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須加深炮孔填塞方面的學(xué)習(xí)，不能盲目認(rèn)為填塞工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力而放棄填塞作業(yè)。

3 結(jié) 論

1) 通過填塞的研究現(xiàn)狀認(rèn)為炮孔爆破必須填塞，炮孔填塞可以降低炸藥單耗、減少空氣沖擊波和有毒有害氣體，提高炸藥破巖效果。

2) 基于現(xiàn)有的新技術(shù)研究填塞作用機(jī)理、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、最佳填塞長(zhǎng)度，并且需要加強(qiáng)新型填塞材料的研究，本文提出自膨脹填塞體新型填塞材料，可以進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3) 電爆破是一種新型爆破技術(shù)，通過改變起爆電壓來精準(zhǔn)控制起爆能量，因此可以利用電爆作為爆源對(duì)炮孔是否填塞、不同填塞材料對(duì)爆破破巖影響、填塞作用機(jī)理等方面進(jìn)行深入研究。