[发明专利]岩体爆破性分区及分区方法

说明书

本发明涉及一种用于指导露天矿爆破生产的岩体爆破性划分及划分方法。

传统的用于指导爆破生产的岩石爆破性分级具代表性的有以下几种：（1）苏联普氏分级法：用静态下的岩石单轴抗压强度的1/100数值（定义为f系数）为标准，把岩石分成十级;（2）苏联的苏氏分级法：用崩落1M³岩石所消耗的炸药数或每崩落1M³原岩所消耗的炮孔米数为标准对岩石进行分级;（3）按岩石的波阻抗分级法：在这方面苏、美、日均有类似的按岩石波阻抗分级的方法，只是粗细不一;（4）中国东北工学院提出的岩石分级方法是按能量平衡准则，以标准条件下岩石爆破漏斗体积、爆破岩石块度分布状况和弹性波速作为分级判据，把岩石分为十级;（5）中国的长沙矿山研究院用岩石纵、横波速度、岩石强度及岩体纵波速度四个因素为依据，按模糊综合评判法对岩体进行分级。上述分级方法尽管分级准则和评判指标有所不同，测试方法也有差异，但都是以矿岩为对象或以矿岩为主要测试目标进行分级的。露天矿的实际生产爆破是以爆区为单元进行的，每个爆区内的矿体贮存条件、地质结构构造错综复杂，如节理、裂隙、多种岩矿共生等。因此，在确定爆破生产中的爆破参数时，必须充分考虑一个区域内的原生岩体的特性，同时，还必须更近实际地考虑岩石的动载特性。显然，上述几种分级方法至少在其评判指标的选择上就偏离了实际，而由此确定的爆破参数也就不够合理。

本发明的目的旨在克服现有技术中存在的问题，以得到一种同时考虑岩石动载特性、岩体地质构造和岩体爆破的块度组成，及以生产爆区为单元所组成区域为对象的岩体爆破性分区及分区方法，以准确稳定地控制爆破参数，从而更有利于生产爆破应用，

为实现上述目的，本发明提出一种岩体爆破性分区，即在整个矿山开采范围内，以一个生产爆区或多个连续的生产爆区组成的区域为对象，将岩体的爆破性分为四个区域类别：难爆区、较难爆区、易爆区和极易爆区。

针对上述岩体爆破性分区，本发明提出一种岩体爆破性分区方法，即以一个生产爆区为单元，在整个矿山开采范围内对岩体进行抽样调查，在每个抽样爆区内测出下列六项分区指标：（1）岩石动抗压强度，（2）岩石动弹性模量，（3）单位面积内裂隙长度，（4）单位面积内裂隙间距，（5）大块率，（6）平均块度。根据灰色决策理论和按经验确定的所研究矿山的四个区域类别的上述六项指标的临界值求出上述六项指标的功效函数、标准权和实际权，再由实际权组成的分区向量确定各个抽样爆区的爆破性区域类别，然后在综合平面图上根据各个抽样爆区的位置和区域类别圈定整个矿山开采范围内的岩体爆破性分区的优势类别区域。以矿山常规生产爆破参数为基础，按照分区结果用试验法确定各个区域的合理爆破参数，在以后的生产爆破中按推荐的合理爆破参数设计施工。上述四个区域类别的六项指标的临界值是根据矿山的地质构造、岩石强度和破碎特性先设定几组值，再根据生产爆破的跟踪试验的结果确定最佳的临界值。

与现有技术相比，本发明由于以实际生产爆区组成的区域为对象，综合考虑岩石动载特性、岩体地质构造和岩体爆破的块度组成，并采用先进的灰色数学模型进行数据处理，突破了传统的岩石分级的概念，在一个区域内爆破参数选定只有一次，尤其在多种岩石共生的矿山，本发明更显优越。实践证明，采用爆破分区可提高爆破效率20%以上，根底大块率可降低10%以上，经济效益非常显著。