岩体爆破块度控制技术新进展New advance of control technique for blasting fragment-size of rock mass
周先平,李彦坡,吴新霞,胡英国
摘要(Abstract):
岩体的块度分布是衡量爆破成功与否的重要指标。首先系统总结了岩体爆破块度的传统预测方法,重点阐述了以KUZ-RAM模型为代表的经验预测方法,并基于新兴的数理统计技术介绍了其应用新进展。进而,通过建立岩体破碎的临界损伤质点峰值振动速度(PPV)与爆破块度分布的数学关系,阐述了基于PPV的爆破块度预测方法,并给出了这一方法的数学推导过程。最后,系统介绍了基于岩体天然块度的爆破块度控制方法。通过岩体原生节理的快速采集与统计,确定天然块度的空间分布特征,并结合爆破试验和块度的分区数值模拟构建天然块度与爆破块度数据库。引入人工神经网络算法研究不同天然块度和爆破最终块度的对应关系,建立考虑结构面影响的爆破块度预测模型,并在此基础上介绍了考虑天然块度的爆破块度智能设计系统。
关键词(KeyWords): 爆破;块度;预测;模型;进展;爆破施工
基金项目(Foundation):
作者(Author): 周先平,李彦坡,吴新霞,胡英国
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2018.S1.002
参考文献(References):
- [1]HARRIES G.A mathematical model of cratering and blasting[C]//National Symposium on Rock Fragmentation.Adelaide,Australia:1973:41-54.
- [2]HARRIES G.The calculation of the fragmentation of rock from cratering[C]//5th APCOM Symposium,Brisbane,Australia:1977,325-334.
- [3]邹定祥.计算露天矿台阶爆破块度分布的三维数学模型[J].爆炸与冲击,1984(4):48-59.
- [4]MARGOLIN L G.Calculations of cratering experiments with the bedded crack model[J].American Institute of Physics,1982,78:465-469.
- [5]刘为洲.台阶爆破的能流分布及块度组成的三维数学模型[J].金属矿山,1987(6):25-28.
- [6]CUNNINGHAM C.预估爆破破碎的KUZ一RAM模型[C]//第一届爆破破岩国际会议论文集.长沙:长沙岩石力学工程技术咨询公司,1985:251-257.
- [7]郑瑞春.爆破块度分布预测的Bond-Ram模型[J].金属矿山,1988(6):25-28.
- [8]GAMA C D.Size distribution general law of fragments resulting from rock blasting[J].Trans soc min eng,AIME,1971,250(4):314-316.
- [9]JUST G D,HENDERSON D S.Model studies of fragmentation by explosives[C]//Proc.1st Aust N.Z.Conference on geomech,Melbourne,Australia:1971:238-245.
- [10]吴新霞,彭朝晖.面板堆石坝级配料开采爆破块度预报模型及爆破技术参数优化研究[J].工程爆破,1996,2(4):95-100.
- [11]周传波.基于回归分析理论的爆破块度预测模型研究[J].爆破,2003,20(4):1-4.
- [12]赵柏冬,常春,张继春.兰尖铁矿台阶爆破质量主要影响因素分析[J].沈阳大学学报,2004,16(6):44-46.
- [13]张艳,邓小英,唐书.龙滩大法坪石料场开采爆破参数试验优化[J].工程爆破,2006,12(1):75-78.
- [14]MORIN M A,FICARAZZO F.Monte Carlo simulation as a tool to predict blasting fragmentation based on the Kuz-Ram model[J].Computers&geosciences,2006,32(3):352-359.
- [15]BAHRAMI A,MONJEZI M,GOSHTASBI K,et al.Prediction of rock fragmentation due to blasting using artificial neural network[J].Engineering with computers,2011,27(2):177-181.
- [16]YANG R L,KAMERON R.A method to determine 3-D dynamic strain tensor based on displacement gradients from blast vibration and field test results.Rock fragmentation by blasting[M].Berlin Heidelberg:2014:341-348.
- [17]ARORA S,DEY K.Estimation of near-field peak particle velocity:A mathematical model[J].Journal of geology&mining research,2010(4):68-73.
- [18]胡英国,卢文波,陈明,等.岩体爆破近区临界损伤质点峰值震动速度的确定[J].爆炸与冲击,2015,35(4):547-556.(责任编辑韩丽宇)