基于柱状药包爆破漏斗试验的爆破参数优化

摘要

为解决青岛地铁五四广场站爆破开挖中的岩石根底问题,通过爆破漏斗试验,并结合LS-DYNA动力有限元软件,分别建立不同药包埋深、炮孔间距的爆破模型,研究爆破漏斗的响应特征及损伤状态,确定了爆破参数。结果表明:漏斗体积、漏斗自由面半径随药包埋深的增加分别呈先增大后减小、持续减小的变化趋势;现场岩体应变能系数为2.538,炸药单耗为735 cm^(3)/g;随着药包埋深的增加,底部岩石监测单元压应力峰值基本保持不变,自由面监测单元所受拉、压应力峰值均呈下降趋势,前者衰减速率小于后者;药包埋深增加使得炸药端部作用加强,炮孔底部纵向裂纹发育增强,横向裂纹发育减弱,不利于岩石的粉碎;随着炮孔间距的增大,岩石根底宽度和高度均增大,增大幅值逐渐减小,根底内部损伤逐渐减小;装药量为400 g条件下,柱状药包最佳埋深为53 cm,此时炮孔孔深为73 cm,炮孔间距取值为66 cm,为保证爆破开挖不产生根底,应以此为基础设计炮孔布置。