[发明专利]一种最优炸药量计算及最优装药结构布置的方法

权利要求书

1.一种最优炸药量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先对现场岩石进行爆破漏斗试验，测定出该种岩石的标准抛掷爆破炸药单耗值，即K_标；

(2)计算该种岩石的最优炸药单耗值，即q_优；

q_优＝K_标k_自f(n)＝0.475k_自K_标

式中：k_自—自由面影响系数；f(n)—与爆破作用指数n相关的函数；

提出最优炸药单耗原理，当单药包爆破漏斗实验时爆破作用指数n＝0.5时炸药的有用能量利用率最高，即爆炸能量用于破碎的能量最高；

f(n)＝0.4+0.6n³，根据最优炸药单耗原理，n＝0.5，f(n)＝0.475；

(3)根据现有理论的体积公式计算整个爆区和每个炮孔的最优炸药量Q；

Q＝q_优V

式中：V——整个爆区或每个炮孔所爆破岩石的体积。

2.根据权利要求1所述的一种最优炸药量计算方法，其特征在于，所述自由面影响系数值k_自可根据能量平衡分配原理进行计算；

所述能量平衡分配原理为：通过以爆源为原点的任何直线上，在爆破作用时间内某方向所分配的爆炸能量与此传播方向所受到阻力乘积的矢量和总是为零，即

3.一种最优装药结构布置的方法，其特征在于，采用主、辅药包布置方案，并包括如下步骤：

(1)主、辅药包的总药量计算：主、辅药包的总药量根据最优炸药单耗原理进行计算：

按下式计算：Q＝K_标k_自f(n)V＝(0.4+0.6n³)K_标k_自V＝0.475K_标k_自V

(2)主、辅药包相关系数kˊ的选取：根据岩石性质在1.25～1.65之间取值；

(3)辅助药包最小抵抗线的计算：

辅助药包的最小抵抗线计算根据岩石性质和炮孔直径两个因素进行选取，按下式计算：W_辅＝(15～25)D

其中D—炮孔直径；

(4)辅助药包药量计算：

Q_辅＝(0.2～0.4)k_自K_标V

(5)主药包最小抵抗线的计算：W_主＝kˊW_辅

(6)主药包药量计算：Q_主＝Q－Q_辅

(7)主、辅药包间隔长度计算：L＝W_主－W_辅－L_辅

式中L_辅—为辅助药包装药长度；W_主—为主药包最小抵抗线。

4.根据权利要求3所述的一种最优装药结构布置的方法，其特征在于，所述主、辅药包布置方案，根据单孔爆破最佳破碎条件提出，所述单孔爆破最佳破碎条件为：T₁^ks＜T_n^kx＝T₁^Js，式中，T₁^ks为第一条可碎能带岩石开始破碎时间、T₁^Js为第一条可碎能带岩石结束破碎时间，T_n^kx为最后一条可碎能带开始消失时间。

5.根据权利要求4所述的一种最优装药结构布置的方法，其特征在于，主、辅药包起爆时间的确定，以主药包的起爆时间为标准，辅助药包与主药包的起爆时间差△t＝t_辅－t_主为：

－τ_n^kx＜△t＜T_n^kx即为主辅药包的合理微差间隔时间，其中最佳起爆时间为主药包的爆炸能量传到自由面时辅助药包刚好形成第一条可碎能带

式中：τ_n^kx—为辅助药包的可碎能带存留时间；T_n^kx—为主药包的可碎能带存留时间；τ₁^c—为辅助药包形成可碎能带的时间。