巷道超欠挖厚度测量及周边孔爆破参数优化研究OA

在巷道爆破掘进中,不合理的周边孔参数设计易导致超欠挖,从而影响开挖效率和围岩稳定性。以广西佛子铅锌矿某巷道为例,首先采用手持三维激光扫描仪对巷道开挖面进行扫描,并选取不同巷道截面进行超欠挖分析;随后利用LS-DYNA软件建立周边孔三维数值模型进行巷道爆破开挖复现:对孔间距、单孔装药量和光爆层厚度等参数进行优化,定性和定量分析了不同巷道截面下的损伤范围,最后将研究成果用于现场验证,并提出相关性决定系数R在巷道开挖面平整度评估中的物理意义。结果表明:(1)当前数值模型很好地复现了巷道岩体在爆破荷载下的损伤演化规律,且现行方案会造成明显超欠挖,超挖集中在装药段,欠挖多发生在孔口和孔底;(2)孔间距和单孔装药量偏大均会导致围岩超挖平均厚度变大,而光爆层厚度在40~60cm区间时对其影响不大;(3)当周边孔由连续装药改为分段装药,且采用孔间距60cm、单孔装药量1.5kg和光爆层厚度40cm时,现场超挖最大厚度由38.5cm降至27.4cm,欠挖最大厚度由44.5cm降至20.9cm,相关性决定系数R²由0.339提高至0.841。巷道围岩的超欠挖、爆后轮廓平整度得到有效控制。