采场爆破对充填体损伤破坏与控制技术研究OA

矿山爆破作业在提高开采效率的同时,会对相邻充填体产生显著动力损伤,进而影响采场稳定性,这一问题在二步骤回采过程中尤为突出。为揭示爆破作用下充填体的损伤演化机制,优化爆破参数以实现充填体防护,对边孔距、预留保护层厚度进行优化以实现爆破能量的有效控制,基于爆炸动力学理论,采用LS-DYNA开展数值模拟研究,数值模型分别设计了四种边孔距方案(0.2 m、0.4 m、0.6 m、0.8 m)与四种预留保护层厚度方案(0.3 m、0.4 m、0.5 m、0.6 m),系统分析了不同参数下充填体的损伤分布、破坏机制及应力波在岩-充界面的传播衰减规律,以损伤变量≥0.6作为充填体损伤判定标准。结果表明:应力波通过岩-充界面时因两种介质弹性模量差异显著而大幅衰减,随着边孔距与预留保护层厚度增加,充填体损伤范围呈指数级减小。当平行边孔距充填体≥0.8 m或扇形孔预留保护层厚度≥0.6 m时,充填体损伤程度很小,整体稳定性显著提升。在谦比希铜矿1040-1-4采场开展现场工业试验,采用优化后的爆破参数进行作业,进一步证实了参数的工程适用性。研究成果为井下爆破参数优化、充填体保护提供了理论依据与实用技术参考。