DOI:10.11858/gywlxb.20220694残矿回采挤压爆破参数优化的数值模拟周朝兰1，刘志祥1，杨小聪2,3，刘立顺2,3，张双侠1，马泗洲1（1.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083；2.矿冶科技集团有限公司,北京102628；3.国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京102628）摘要：为减少回采过程中残留顶底柱资源浪费，以赤峰柴胡栏子金矿为研究对象，基于LS-DYNA有限元软件，建立挤压爆破崩落放矿回采底柱数值模型，根据0.7、0.8、1.0m3种最小抵抗线和0.8、0.9、1.0m3种孔距设计9种方案，通过分析炮孔爆破过程中爆炸裂纹扩展与压力演化、有效应力和有效塑性应变时程曲线以及矿石的损伤情况，获取各方案的评判指标。采用模糊层次分析法构建目标相对优属度矩阵和模糊判断矩阵，通过综合评判选出最佳的爆破方案。结果表明：最小抵抗线取0.7m、孔间距取0.9m为挤压爆破崩落放矿回采底柱的最佳爆破参数。现场试验结果表明，使用优化后的爆破参数获得的爆破效果更好。关键词：残矿回采；挤压爆破；爆破参数优化；模糊层次分析法中图分类号：O383;TD862文献标识码：A挤压爆破崩落放矿具有爆破能量利用率高、矿岩破碎质量好的特点，在矿山开采中得到了广泛应用[1–5]。采用挤压爆破回采底柱时，由于自由面较少，相较于一般爆破，挤压爆破产生的爆破振动会影响周围更多的围岩或充填体，可能造成矿石破碎不完全、上部充填体陷落等问题，从而影响矿山的回采效率和安全施工。因此，为了实现矿残留底柱的安全高效回采，有必要对挤压爆破参数进行优化。国内外学者对爆破参数优化开展了大量研究。传统研究方法主要包括理论计算法、相似试验法、室内试验法、现场工程试验法等。例如：张万志等[6]采用理论分析、现场试验等方法，针对寨山隧道洞身Ⅲ级硬岩全断面开挖，从扩展掏槽体积、爆破破岩负担体积等角度对掏槽爆破参数进行了优化；李祥龙等[7]采用正交试验法，开展了预裂孔爆破成缝过程的相似模型试验，以有效半孔率、预裂缝宽度和原岩损伤率为评价指标，通过极差与方差计算，分析了各因素对评价指标的敏感度，确定了模型试验的不耦合系数、延期时间和最大单响药量；余永强等[8]通过相似材料配比试验得到煤体相似材料，从而制作煤体模型，并开展了爆破漏斗试验，对爆破漏斗的半径、深度和体积等试验数据进行分析，得到了不同药量和埋深下煤体爆破漏斗特性曲线及其关系式；文兴等[9]基于阿舍勒铜矿深部大直径深孔爆破，在井下开展了单孔系列爆破、宽孔距同段爆破和斜...
