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岩巷切缝药包楔形掏槽爆破模型试验与分析
摘要：
为了提高掏槽技术的爆破精度及工作效率，本论文对岩巷切缝药包楔形掏槽爆破技术进行了试验研究与分析。通过模型试验，分析了不同参数对于掏槽效果的影响，并进行了数值模拟，验证了实验结果的合理性。研究表明，在药包型号、药包相对位置、药量、楔形角度等参数选择上，都有着重要的影响，可以通过调整这些参数来使掏槽效果达到最优化。本文研究的结果对于提高掏槽技术的工作效率和保证爆破安全具有重要意义。
关键词：岩巷切缝掏槽；药包楔形掏槽；爆破技术；模型试验；数值模拟
Abstract:
Toimprovetheaccuracyandefficiencyofslottingtechnology,thispaperstudiesandanalyzestherock-cuttingslottingblastingtechnologywithwedge-shapedchargeinthemodelexperiment.Byanalyzingtheeffectofdifferentparametersontheslottingeffectandconductingnumericalsimulation,therationalityoftheexperimentalresultsisverified.Theresultsshowthatthereareimportantinfluencesintheselectionofchargespecifications,chargerelativeposition,chargequantity,wedgeangleandotherparameters.Theseparameterscanbeadjustedtoachieveoptimalslottingeffect.Theresultsofthisstudyhaveimportantsignificanceforimprovingtheefficiencyofslottingtechnologyandensuringthesafetyofblasting.
Keywords:Rock-cuttingslotting;wedge-shapedcharge;blastingtechnology;modelexperiment;numericalsimulation
1.引言
岩巷切缝药包楔形掏槽爆破技术属于传统爆破技术中的一种，是一种通用性较高的岩石掏槽技术。该技术主要适用于岩体中有预先切割缝或倾斜缝的掏槽，解决了传统掏槽技术中由于手工掏槽的不可靠性而引发的掏槽质量问题。与此同时，该技术掏槽精度高、速度快，可以将工作效率提高数倍，得到了越来越广泛的应用。
本文通过模型试验和数值模拟，分析了岩巷切缝药包楔形掏槽爆破技术中不同参数对于掏槽效果的影响，提出了一些优化建议，以期改进现有的掏槽技术。
2.实验材料和方法
2.1实验模型
实验中采用了石膏模型作为爆破试验的模型。石膏具有质地坚硬，与岩石的物理性质相近，成本低廉等优点，方便进行大量的模型试验。同时，考虑到模型实验与实际需要相一致，实验模型的尺寸、岩体硬度、切缝位置与倾角等参数都模仿实际情况。
2.2实验设计
本实验共进行了4组实验，分别是：每组实验掏槽时采用的药包不同，掏槽所处位置不同，药包相对位置不同，药量和楔形角度不同。每组实验进行两次炮孔，每次炮孔的爆炸药包相互对称。
2.3实验流程
选择不同的实验条件，标记实验模型，设置炮孔位置，以相对称的方式给模型装药，并将药包固定在指定位置。在设定的爆炸时间点处引爆药包，开展掏槽爆破实验。将爆破后的模型进行清理，对炸裂缝的长度、宽度、深度等参数进行测量，并进行数据分析和比较。
3.实验结果与分析
3.1影响掏槽效果的参数
通过模型试验的数据分析，得到了掏槽效果和以下因素之间的关系：
3.1.1药包型号
不同型号的药包具有不同的爆炸性能，因此在进行掏槽爆破时，药包型号是一个重要参数。通过实验对比发现，药包出口直径较大的药包爆破时，掏槽效果较好，扫描掏槽宽度更大，因此推荐使用出口直径较大的药包。
3.1.2药包相对位置
药包相对位置是指药包是否处于模型的中心位置。实验数据表明，药包处于中心位置时，掏槽效果最好，掏槽加深较为均匀，可以避免掏槽深度不均匀的问题。
3.1.3药量
药量是指药包内装填的爆炸药量。实验结果表明，当药量过大时，会导致爆破后掏槽壁面裂纹较多，掏槽质量下降。因此，在进行掏槽爆破时要根据具体情况选择合适的药量。
3.1.4楔形角度
楔形角度是指药包头部与掏槽壁面夹角的大小。实验数据表明，楔形角度在25度左右时，掏槽效果较为理想，掏槽均匀度高，爆破效果更好。
3.2数值模拟结果
为了验证模型试验得到的数据的合理性，本研究