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随着国家经济建设的不断发展,我国钢铁行业不断扩张,对铁矿石的需求也越来越多。因此,提高硬岩岩巷掘进速度来满足铁矿石开采的需求迫在眉睫。掏槽爆破技术是决定炮孔利用率的主要因素,对于加快硬岩岩巷掘进速度起关键作用。爆破参数(岩石性质、掏槽爆破方式、装药结构和起爆顺序等)的选定对掏槽爆破效果起决定作用,然而对爆破参数的研究目前尚无现成的成果可循。如何在现有设备条件下,通过爆破参数的优化,提高爆破效率、改善爆破效果、加快进尺、确保成型,仍是硬岩岩巷掘进爆破工作中急待解决的课题。 文中在研究中采用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法。首先,介绍了掏槽爆破作用下岩石的破碎机理,并利用经验公式对岩石破碎范围进行了计算。其次,总结了影响掏槽爆破的各种爆破参数,并借助经验公式确定了各掏槽爆破参数的计算方法。第三,通过对硬岩掏槽爆破的数值模拟,对共用节点和流固耦合两种爆破模拟算法进行了比较,从而选用流固耦合算法,对几种不同炮孔数目的掏槽方式和同种炸药对不同岩石的爆破效果进行了仿真计算,得出相关参数优化结论。最后,应用现场试验,对数值模拟的优化结果进行验证,并取得了良好的爆破效果和显著的经济效益和社会效益。该技术亦可用于非煤矿山、水利、铁道和公路等部门,具有重要的推广应用价值。