一种岩石与炸药匹配优选的爆破试验方法

摘要

本发明涉及一种岩石与炸药匹配优选的爆破试验方法，它包括台阶浅孔爆破漏斗试验和炸药与岩石匹配优选分析，所述的浅孔爆破漏斗试验是在待测岩石或矿石区域进行试验，采用标准爆破漏斗试验；所述的炸药与岩石匹配优选分析方法为计算出爆破漏斗体积，岩块平均破碎粒度，裂隙盒维数，地震波总能量和爆炸能时密度及爆炸能量利用率，制定炸药与岩石匹配分析表，经过进行多组试验，对炸药与岩石匹配优选表进行排序、打分，然后确定加权得分最高的组合为岩石与炸药的最优匹配。采用本发明的试验方法，并结合炸药与岩石匹配分析表，可以实现矿山不同岩石与可选炸药的最佳匹配优选。

主权项

一种岩石与炸药匹配优选的爆破试验方法，其特征在于包括台阶浅孔爆破漏斗试验和炸药与岩石匹配优选分析，所述的浅孔爆破漏斗试验是在待测岩石或矿石区域进行试验，采用标准爆破漏斗试验；所述的炸药与岩石匹配优选分析包括如下步骤：1）进行浅孔爆破漏斗试验，爆破漏斗体积用V表示，通过清理爆破后漏斗形坑，测量爆破漏斗的半径、深度，计算出爆破漏斗体积实际值；2）岩块平均破碎粒度用P表示，以爆破后碎块的50％能够通过的筛网尺寸表示，采用筛分法统计获得岩块平均破碎粒度，对所有爆破后的碎石进行收集、分类、检测、记录，制作圆孔筛网，对通过筛网的每个尺寸级配的碎块进行称重，计算每个级配的碎块重量占总重量的百分比，将重量百分比带入破碎粒度统计函数，以统计函数表示碎块尺寸的分布，对统计函数回归后可求得碎块的平均粒度P；3）从岩石碎块中选出最为接近与岩块平均粒度的碎块制成磨片样本，对磨片后的碎块进行电子扫描显微镜测试；用电子扫描显微镜拍摄获得反映微裂隙的显微照片；采用分形几何原理统计岩石碎块的裂隙密度，使用盒子法计算出岩石碎块显微照片上的裂隙盒维数，以此反应岩石碎块的损伤程度，岩石碎块内部损伤裂隙盒维数用表示；4）以爆破漏斗中心为原点布置等间隔的测试点，使用爆破振动测试仪对爆破中的爆破振动三向信号进行测试，对采集的爆破振动信号数据进行计算，并通过测试获得的爆破振动数据求出地震波总能量、爆炸能时密度及爆炸能量利用率；地震波总能量公式为：其中，是爆破振动三个方向信号总速度矢量，是岩石密度，是岩石纵波速度，为炮孔半径，为爆破振动持续时间；爆炸能时密度公式为：其中：为炮孔半径，m；为炸药密度，kg/m³；炸药爆热，KJ/kg；为炸药爆速，m/s；爆炸能量利用率公式为其中，表示爆炸能量利用率，表示地震波总能量，表示爆炸能时密度；5）制定并填写炸药与岩石匹配分析表，将所做实验按照先后顺序记为，第1次，第2次，，第n次，试验后，按照试验顺序将岩石平均破碎粒度、炸药能时密度、爆炸能量利用率、爆破漏斗体积与裂隙盒维数写入炸药与岩石匹配分析表中，6）将n组试验所测试获得的数据，带入炸药与岩石匹配分析表后排序，按照大小顺序对每一列数据打分，排名第一位得k分，第二位得（k‑1）分，k=n，以此类推，最后一名得1分，对于岩石爆破，平均破碎粒度越大，裂隙盒维数数值越小得分越高；对于矿石爆破，平均破碎粒度越小，裂隙盒维数数值越大得分越高；对于岩石和矿石爆破，爆炸能量利用率、爆破漏斗体积、炸药能时密度数值越大越高得分越高；7）对现场不同的岩石与矿石选取岩石平均破碎粒度、爆炸能量利用率、爆破漏斗体积、炸药能时密度与裂隙盒维数的权重，将各指标参数得分数与其对应的指标权重系数相乘，对每一组试验相同一行的分数进行相加，便得到了每组试验的最终得分数，所得分数最高的便可认定为炸药与岩石的最佳组合。