矿山巷道掘进爆破技术是矿山建设和生产的关键环节，掘进断面参数的设计和优化对提高巷道掘进效率和降低成本具有重要意义。其中掏槽参数的设计尤为重要，针对实际的工程中，由于掏槽参数设计的过时，导致爆破效果不够理想的现象。基于均化抵抗线理论对传统掏槽形式进行优化，开发了相似掏槽爆破理论模型，根据实际工程案例中掏槽的面积占比和偏心率设计模型实验，分析了不同掏槽孔形状、面积和位置对巷道掘进爆破效果的影响。研究结果表明：近30年来，煤矿岩巷爆破掘进工程案例中，巷道断面面积大部分集中在20 m2≥S＞10 m，占全部案例的68%。掏槽眼的布置方式主要为方形，占全部案例的71%。随着断面面积增大，掏槽面积在断面中的占比由10.49%下降到4.58%。随着断面高度的增大，偏心率在37.5＞e≥0区间中逐渐增大。在模型实验中，随着空腔面积的增大，试件的峰值应力由145.95 MPa降低到94.79 MPa。空腔偏心率增加，造成试件峰值应力由105.67 MPa上升到130.01 MPa。结合耗散能和分形维数结果可得，空腔占比越大、偏心率越小试件的结构强度越大、破碎后形成的块度越大。实验证实，当掏槽面积占比B＞10%、偏心率e≤0.1时能够取得较好的爆破效果，验证了相似掏槽理论的正确性。研究结论可用于解决实际工程中掏槽设计不合理而导致爆破掘进效率低等现状。

1 煤矿巷道爆破掏槽孔布置特征
1.1 掏槽形式
1.2 掏槽面积
1.3 掏槽位置
2 相似掏槽技术原理
2.1 掏槽爆破模型的建立
2.1.1 掏槽参数分析
2.1.2 掏槽爆破理论模型
2.2 掏槽爆破均化抵抗线原理
2.2.1 最小抵抗线
2.2.2 均化抵抗线
2.3 相似掏槽爆破模型分析
2.4 相似掏槽技术优势分析
3 相似掏槽爆破技术原理的实验验证
3.1 实验设备
3.2 试样设计
3.3 破碎结果分析
3.4 能量耗散规律研究
3.5 掏槽区域面积占比范围讨论
3.6 分形维数研究
4 结论

李冉鑫,陈骏,李成孝,等.煤矿巷道相似掏槽爆破技术原理与实验验证[J/OL].煤炭学报,1-14[2024-12-27].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0928.