地下金属矿山巷道成型质量的关键在于周边孔控制爆破.为提高巷道周边成型质量，在聚能爆破技术的基础上，提出了新型双聚能药包控制爆破技术.第一阶段通过爆炸力学理论、岩石-分形理论、数值模拟和实验室试验，对比分析了普通药包、聚能药包、双聚能药包结构下爆炸应力场分布规律和损伤分布特征；第二阶段完成了新型双聚能药包周边控制爆破现场工业性试验.结果表明：双聚能爆破炮孔壁聚能方向有效应力峰值相比聚能药包提高62%,相比普通药包提高1.2倍；聚能方向裂纹扩展长度超过150 mm,明显大于聚能药包和普通药包；裂纹扩展速度峰值为聚能药包的1.21倍，裂纹尖端应力强度因子为聚能药包的1.45倍，非聚能方向分形维数降低4%～18.24%;巷道断面炮孔半眼痕率相比普通药包提高38%,相比聚能药包提高10%～25%.采用新型双聚能爆破技术，巷道周边成型质量明显提高，损伤程度降低，具有较好的工程应用前景.

国家自然科学基金项目(52227805,52208384)；

1 工程背景
2 双聚能药包控制爆破数值模拟分析
2.1 炮孔壁应力分布规律
2.2 损伤分布特征分析
3 双聚能药包控制爆破动态焦散线试验研究
3.1 试验系统和试验方案
3.2 裂纹动态扩展过程及试件断裂结果
3.3 裂纹尖端应力场与运动特征分析
3.4 爆生裂纹分形维数计算
1)分形维数原理
2)Matlab计算程序验证
3)爆生裂纹计盒维数计算
4 双聚能药包控制爆破现场试验研究
4.1 周边孔聚能爆破试验方案
1)爆破原方案
2)爆破方案设计
3)双聚能管加工
4.2 周边成型效果对比
1)试验1爆后成型效果
2)试验2爆后成型效果
3)试验3爆后成型效果
4)试验4爆后成型效果
4.3 围岩损伤声学评价
5 结论

[1]刘朕,杨仁树,左进京,等.新型双聚能药包裂纹扩展规律及周边控制爆破试验研究[J].中国矿业大学学报,2024,53(06):1171-1184+1197.