空气间隔装药结构下切缝药包破岩行为研究

来源：中国安全科学学报杂志2025年第S2期北京时间：

作者：钱兆明, 刘后根, 任义, 郑斌, 高永涛, 周喻

单位：1 中国有色矿业集团有限公司, 北京 100029；2 刚波夫矿业股份有限公司, 刚果民主共和国 卢本巴希 999059；3 北京科技大学 中国-赞比亚矿产资源绿色安全开发“一带一路”联合实验室, 北京 100083；4 中国安全生产科学研究院, 北京 100012

摘要：为优化切缝药包破岩效果,控制爆破减少岩石扰动,开展爆破模型试验。试验在条状切缝药包框架下爆破圆柱红砂岩,设置装药段分别位于空气柱轴向的上中下3种情况,爆后结合计算机断层扫描(CT)技术,并基于分形维数理论定量评价爆后红砂岩损伤。结果表明:试样B中部装药上下两端空气间隔的爆破,表现出最优的控制爆破效果,其整体损伤度和孔隙率最低,破坏更集中于药包切缝方向,裂隙形态近似对称且扩展平稳,而另外两者都出现不同程度的多裂隙偏转;分析分段损伤,装药段较相邻分段损伤度更低,数据图像呈近似凹陷状,证明爆破能量在轴向具有衰减效应与局部强化效应;切缝钢管与空气间隔的协同作用能有效引导爆破能量沿切缝方向平缓释放,为实现安全低单耗的定向破岩提供可能。

关键词：空气间隔装药,切缝药包,爆破,计算机断层扫描(CT),分形维数,损伤

基金资助：地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1003703)