相比常规岩体，高寒区冻融环境下岩体的力学参数及破碎特征均存在显著变化，其矿岩爆破开挖也难以直接应用传统设计参数，开展冻融环境下的爆破工艺参数研究具有重要意义。研究以巨龙铜矿为依托，在分析冻融循环对岩石力学特性影响的基础上，开展了冻融环境下矿岩的单孔和双孔同段爆破漏斗试验，测定了爆破漏斗几何参数和块度分布，采用拟合方法确定了爆破设计的合理参数，并对比分析了该矿山四种不同岩性条件下的爆破漏斗参数变化。结果表明：冻融循环作用下岩体力学特性显著衰减，单轴抗压强度和弹性模量下降幅度可达40.6%、54.0%;不同岩性条件下冻融矿岩的单孔爆破最佳埋深比为0.678～0.789,最佳药包埋深与漏斗半径比值分布在0.875～1.076范围内。针对知不拉矿区炮孔孔径152 mm,矽卡岩孔网参数为4.5 m×3 m,炸药单耗0.56 kg/m3;凝灰岩孔网参数为5 m×4 m,炸药单耗0.63 kg/m3;针对巨龙矿区孔径310 mm,凝灰岩爆破孔网参数为7 m×5 m,炸药单耗0.61 kg/m3;花岗斑岩孔网参数为8 m×5 m,炸药单...
结合青藏铁路的建设,进行了一系列球状药包爆破漏斗试验、柱状药包爆破漏斗试验和中深孔爆破开挖试验,得出青藏高原冻土爆破的最佳爆破参数、药包最佳比值深度和漏斗最大比值体积。再与Simpson,Simth和Morgonstern等人的天然冻土爆破试验数据进行综合分析比较。分析了岩石、不同类型的天然冻土和黄土的爆破漏斗形状。最后,研究分析天然冻土爆破特性和冻土物理力学指标的关系,得出当冻土温度变化不大时冻土爆破特性不能用单一的冻土物理力学指标表示,而应该用冻土的密度ρ、纵波速度C、颗粒平均尺寸D50和总含水率w的复合指标ρCW/D50表示。通过研究分析,发现复合指标ρCW/D50的值越大,冻土越难爆。
冻土爆破开挖是青藏铁路建设中的一大难题。通过现场球状药包和柱状药包漏斗爆破试验 ,初步确定冻土爆破的炸药单耗 ,在此基础上 ,利用三次深孔路堑开挖爆破试验 ,确定了高含冰量冻土开挖的最佳爆破参数。
在青藏高原多年冻土区的铁路建设中,大量多年高含冰量冻土需要爆破开挖。国内外科研人员针对多年高含冰量冻土的爆破研究较少。对青藏高原沱沱河地区某一高含冰量冻土爆破漏斗的试验和爆破试验方法进行了研究。通过研究冻土特性、装药量和爆破深度之间的关系,得出了单位药包的最佳埋深、最大体积,进而推导出了最佳爆破参数。
对冻土进行了一次起爆、孔内微差爆破漏斗试验,收集爆破块度进行筛分统计,根据分形理论,计算了冻土爆破块度的分形维数。通过分析计算分布函数的特征参数,分析了分形维数与分布函数特征参数的关系。结果表明,分形维数定量表征了冻土爆破块度的分布情况,分形维数可定量表示冻土爆破的最小块度率、爆破漏斗体积和装药深度,分形维数与冻土破碎的最小块度率有很好的相关性,最小块度的百分率愈大,分形维数愈大,反之愈小,较小的分形维数基本上对应于最佳装药深度和最大爆破漏斗体积。
冻土爆破广泛应用于人工冻结的竖井和隧道掘进、极地采矿、极地城市扩建中。目前 ,正在建设的青藏铁路格拉段 ,遇到了大量冻土 ,并在冻土中爆破开挖隧道和路堑。结合青藏铁路的施工和国内外文献 ,综述了冻土爆破的国内外进展情况 ,并在此基础上提出了今后的研究方向
青藏铁路建设中 ,遇到大量多年高含冰量冻土需要爆破开挖 ,但是 ,对多年高含冻量冻土的研究在国内外较少 ,可用于参考的文献不多。本文在青藏线某一高含冰量冻土地段 ,进行了爆破漏斗试验 ,在此基础上得出单位药包的最佳埋深、最大体积 ,进而推出最佳爆破参数
