【文章內(nèi)容簡介】 狀 藥包爆破的本質(zhì)屬 性； 利用 激光全息 動光彈進 行了 各類模型 實驗研究 。最后在研究內(nèi)容方面， 通過動光彈實驗研究了集中藥包與柱狀藥包不同起爆方式下的應力波差異，發(fā)現(xiàn)柱狀藥包同時起爆效果最好，這一觀點澄清了過去對此的錯誤認識。在三維數(shù)值模擬方面， 將白云鄂博西礦的礦、巖石力學特性和炸藥參數(shù)輸入計算模型， 探討了 高臺階 深孔爆破的 可行性；通過大孔距布孔、設計起爆方向與節(jié)理裂隙優(yōu)勢方位之間的關系，與爆破震動波頻特性匹配的合理微差間隔時間優(yōu)選等爆破優(yōu)化技術，實現(xiàn)了延米爆破量提高，爆破單耗降低，無根底，大塊率低的良好爆破效果 。 以上研究無論從 技術手 段和內(nèi)容都具備了先進性和創(chuàng) 新性的 特點。體現(xiàn)在下列幾方面： 復雜群礦體裂隙巖體爆破性分區(qū)和可鉆性分級 方面， 國內(nèi)外目前 研究現(xiàn)狀是： 8 ① 巖石可爆性分級 ： 以巖石為單元，選取一種或幾種表示巖石可爆性 能 的指標，制定一套標準，將各種巖石按爆破的難易程度劃分成一定等級。目前，國內(nèi)外在指標選取、分級標準和類別劃分上都不統(tǒng)一，差異大；突出的缺陷是不能適應礦山（尤其是露天礦）以爆區(qū)為生產(chǎn)單元、單元內(nèi)多種巖石交叉互層共生的復雜現(xiàn)象 ； ② 巖體的可鉆性：以一種或幾種巖石的力學性能指標或模擬鉆機的巖芯實驗為基礎，按人為劃分的標準對巖體的可鉆性進行劃分。存在技術指 標差異大，分級標準不統(tǒng)一的亂象。近年來，雖然有許多新的數(shù)理方法應用，但實質(zhì)的突破鮮見；較為成熟的分級方法適應以沉積巖為主的石油行業(yè)，與金屬礦山群礦體、多礦種共生的復雜現(xiàn)象的實際情況相差較遠。 ③ 臺階爆破特別是高臺階爆破理論：近些年對爆破理論的研究較少，有限的研究多是將露天深孔爆破簡化成球形藥包或多個球形藥包的組合體，借助球形藥包的研究成果進行類似研究，存在明顯的技術缺陷，忽視了柱狀藥包與球形藥包的本質(zhì)差別，對實際以深孔柱狀藥包為主的露天礦生產(chǎn)爆破指導意義不強。 ④ 露天爆破技術優(yōu)化：對于一般礦巖結果較為單一的 礦山爆破，優(yōu)化技術的重點放在大孔距布孔、毫秒微差延期時間、擴大一次爆破規(guī)模、控制大規(guī)模爆破震動方面；但對于群礦體互層交叉、裂隙發(fā)育復雜礦體的針對性優(yōu)化爆破技術研究欠缺。 本課題通過不斷探索，在復雜群礦體裂隙發(fā)育巖體深孔爆 破 優(yōu)化 技術方面的創(chuàng)新如下： ① 復雜群礦體交叉共生裂隙巖體的爆破分區(qū)：以生產(chǎn)爆區(qū)為單元，通過現(xiàn)場測定和自相關分析，確定巖石的抗拉、抗壓強度、縱波速度和裂隙平均間距為技術指標，用層次法 +熵值法的綜合賦權法確定四項指標對爆破分區(qū)的影響權重，多指標加權聚類法將白云鄂博西礦的交叉共生復雜群礦體分成 3 個 大區(qū) 5 個亞區(qū)；相近歸類簡化的分區(qū)，克服了傳統(tǒng)以巖石為單元可爆性分級的不足，更適合大型露天礦以區(qū)域爆破效果優(yōu)化為手段，大規(guī)模毫秒微差爆破為目標的高效開采模式； ②可鉆性分級：在對白云鄂博西礦主要礦巖進行全面物理力學特性實驗研究和牙輪鉆穿孔速度現(xiàn)場實測的基礎上，通過自相關性分析，確定用巖石的抗拉強 9 度、縱波速度和牙輪鉆的實鉆速度為指標，綜合考慮巖體力學特性、地質(zhì)構造、鉆孔機械、施工工藝技術水平的影響，客觀確定三項指標對巖體可鉆性影響的權重，將白云鄂博西礦巖體的可鉆性劃分為：易鉆、一般、較難鉆和難鉆四類，克服了傳統(tǒng) 分級法以巖石單元為對象、以沉積巖為主體，不適合多礦種群礦體復雜金屬礦的弊端，提供了大型露天礦合理安排生產(chǎn)計劃、按勞分配考核的科學依據(jù)。 ③柱狀藥包和高臺階爆破理論：通過全息激光動光彈模型實驗獲得了藥柱中心單點起爆、兩端同時起爆和藥柱全長同時起爆不同方式下的柱狀藥包爆炸應力場的珍貴條紋圖，揭示了柱狀藥包與球形藥包爆炸應力場的本質(zhì)不同，對柱部應力場、端部效應的應力特征有深刻揭示； LS— DYNA3D數(shù)值模擬的成果驗證了實驗結論， 解決了 露天礦臺階爆破特別是 24m高臺階爆破理論的 難題； ④裂隙巖體爆破優(yōu)化技術：針對白 云鄂博西礦復雜群礦體交叉共生裂隙巖體的特點，突出與爆破振動波頻匹配的合理短毫秒微差延時、控制起爆方向與裂隙優(yōu)勢方位垂直、大孔距布孔、孔底起爆超前壓縮阻尼匹配等成套爆破優(yōu)化技術，將白云鄂博西礦延米爆破量提高了 ～ %，炸藥單耗降低 ～ %，經(jīng)濟效益顯著。 10 （ 不超過 1000 漢字 ） 白云鄂博西礦屬超大 型現(xiàn)代化露天礦，設計原礦生產(chǎn)能力 1500萬 t/a，剝巖總量為 9750萬t/a，采剝總量 11250萬 t/a。 礦區(qū) 鐵、稀土、鈮礦帶 等多種金 屬共生，礦體 東西長 10 km，南北寬 1 km左右，呈向斜構造。分南北兩個礦帶（向斜兩翼）， 礦體空間分布極其復雜，其中 鐵礦體劃分出 數(shù) 十 個主礦體， 一百多個 附屬礦體。 鈮礦劃分了 數(shù)百 個獨立礦體，集中分布 于 中區(qū)，基本為單工程控礦的透鏡體，最大礦體延長超過 1 km。 稀土礦共劃分 出 幾十 個礦體，礦體由西向東呈現(xiàn)由小變大、由分支到復合、南部礦體逐漸尖滅消失的趨勢。 如此復雜的礦體分布和地質(zhì)構造，在世界范圍內(nèi)也不多見。 除了復雜的礦體分布，所開采礦巖的地質(zhì)構造也非常復雜，節(jié)理、裂隙發(fā)育，錯綜復雜的裂隙將原巖預分割成了天然的“ 塊狀體”；礦區(qū)雖地處干旱地區(qū)，但巖體中裂隙水較發(fā)育，炮孔普遍有水，水深高達 8～ 10m，致使日常生產(chǎn)爆破質(zhì)量差：大塊多、根底、孤島時有發(fā)生；電鏟效率低下，臺階工作面高低不平；生產(chǎn)成本較高。 自 2022年 10月 年以來，通過“ 超大型露天礦復雜群礦體裂隙巖體爆破優(yōu)化成套技術 ”的實施，大幅度 改善了爆破質(zhì)量，降低了大塊率，基本消除了根底 ， 顯著 提高了 臺階 中深孔爆破的效果，降低了 生產(chǎn) 成本，為 白云鄂博西礦 復雜難采礦體的高效開采，提供了有利保障 ，現(xiàn)已廣泛應用于我礦的日常生產(chǎn)中 。 11 濟效益 （本欄目基礎理論和社會公益類可不填寫） 單位：萬元人民幣 項目總投資額 回收期（年） 年 份 新增利潤 新增稅收 新增 產(chǎn)值 創(chuàng)收外匯 （萬美元） 節(jié)支總額 2022 118 累 計 各欄目的計算依據(jù)（通過本項目的實施或新產(chǎn)品的銷售新增的利潤、稅收等，不超過 600 漢字）： 巴潤 采場 2022年 1—