学术动态
国际爆破和破碎杂志(THE INTERNATIONAL JOURNAL FOR BLASTING AND FRAGMENTATION)1999年第3卷第4期论文摘要1 抛掷爆破——工艺现状(S.K.Ray,A.Zutshi & M.Sarkar) ” STBZ 抛掷爆破技术可大大降低剥离运输成本，由于这一经济优点，其重要性正日益增长。本文分 析了抛掷爆破的技术优点，详细讨论了这项技术的经济评价准则，还论述了用该项技术替代 电铲和自卸汽车联合作业或索斗铲作业的可行性。文中概述了抛掷爆破工艺连带的环境问题 ，叙述了该技术成功应用的实例。2 应用电子延时雷管的爆破地面震动的频谱控制(D.P.Blair & L.W.Armstrong) 本研究涉及三个采石场和一个筑路现场电子延时爆破所引起的地面振动的测量和模拟。研究 结果表明：在有利条件下，可以将电子延时顺序设计得在指定位置产生一定的地面振动频率 ，其原因在于电子延时的精度高，而且选择所需延时顺序的灵活性大。因此，控制房屋、桥 梁、谷仓以及露天矿边帮等谐振构筑物的爆破震动应是可能的。在这方面，由电子延时爆破 产生的振动幅值展示有特定频段，这些频段取决于延时间隔。在火雷管延时的爆破中，由于 延时扩散，通常看不到这样的频谱分段现象。 然而，本研究结果也表明：如果所定位置的地质变化太大，那么不管延时精度如何，振动频 率可能都无法得到充分控制。在这些条件下，震动的时间波形是不可预测的，所以这种波形 显然是峰值运动的度量，如传统的矢量峰值质点振速。在这样的情况下，与火雷管相比，电 子雷管没有明显的优势。 若采用电子延时，只有为了降震而对延时顺序进行了专门设计时，才有可能减小特定监测位 置的地面振动。即便如此，某个特定位置的地面振动减小了，还不能保证与爆源等距离的其 他位置的地面振动也减小。在这方面，本试验进一步证明：爆破震动是由相对于起爆点和起 爆方向的监测点的位置决定的。因此，标准的火雷管延时顺序简单地由相应的电子延时顺序 替代，肯定不能保证爆破降震的总体效果。3 地面震动和空气冲击波的统计模型(D.P.Blair) 能够预测和降低爆破地面振动的重要性正日益增长，以便矿山开采作业能满足环境要求。任 何一个监测点所测得的爆破振动和空气冲击波受诸多因素的影响，如炸药类型、每个延时段 的药量、延迟时间顺序、该顺序中起爆时间扩散、炮孔的空间分布以及传播介质的特性等。 本文介绍了应用蒙特卡洛模型分析这些因素的各自影响。蒙特卡洛模型的优点是它含有常规 药量比例公式中所没有的预测指数。 药量比例公式常用于特定爆破方案中对固定观测点进行合理预测，但与蒙特卡洛模型不同的 是，它不能用来预测因爆破设计改变而引起的爆破震动的变化。 根据蒙特卡洛模型所预测的空气冲击波和振动等值线结果可知，炮孔位置和起爆方向对任一 测点都有很大影响，这是由有限的振动波传播时间以及屏蔽作用等影响所引起的。由于空气 中的声速(334m/s)一般小于地震波在地层中传播速度的十分之一，炮孔之间传爆延时对空气 冲击波的影响更大。先起爆的炮孔为后起爆炮孔所产生的空气冲击波和振动提供了屏障。对 空气冲击波而言，可能是由于先前爆破产生的飞溅物起到了屏蔽作用；对地震波而言，可能 是先前爆破产生的裂缝阻止了振动波的传播。4 抛掷爆破中缓冲垫层对煤层边界损失贫化影响的研究(Sarma S.Kanchibotla & Andrew Scott) 澳大利亚的索斗铲剥离矿山常用抛掷爆破来最大限度地减小索斗铲的搬运量。为了把大部分 剥离岩石“抛掷”或搬运到最终排土位置，设计抛掷爆破时炸药单耗取得很高。依靠炸药能 量多抛掷每立方米剥离岩石，就可把索斗铲挖运这一立方米剥离岩石的费用节省下来。然而 ，炸药用量过大，损坏覆盖层下煤层的风险会增大。这样的损坏将会降低煤的回采率，并且可 能抵消由抛掷产生的经济效益。 Julius Kruttschnitt矿物研究中心已承揽了一个研究项目，以便掌握和定量分析抛掷爆破 损坏煤层的规律。在新南威尔士州Mount Thorley矿所执行的爆破监测计划就是该研究项目 的一个子项。为了定量分析隔距(炸药与煤层之间相隔的距离)和暴露的煤层边缘上压渣的保 护作用，曾进行了一些试验。利用一个二维有限差分数值模型研究了不同爆破设计对煤层运 动、破坏和损失的影响。 研究过程中对试验区煤的回采率进行了详尽的调查，并与矿山人员相结合进行了经济分析。 结果表明，合理的爆破设计以及精心的爆破作业能对矿山的整体经济效益产生非常重大的影 响。尤浩生 译，宗海祥 校
抛掷爆破、电子延时爆破、地面振动、空气冲击波、蒙特卡洛、位置、爆破震动、预测、索斗铲、爆破设计、模型、煤层、剥离岩石、炸药、起爆、炮孔、雷管、经济、技术
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2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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