CN111207642B - 一种运移式炮孔堵塞结构设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，包括以下步骤：S1、基于爆破设计，确定爆破参数；S2、对炮孔堵塞结构进行受力分析，计算爆生气体膨胀压力、炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力和堵塞结构重力；S3、确定炮孔堵塞结构运动规律的解算方法；S4、基于炮孔堵塞结构“运移式”设计原则，确定爆破过程中炮孔堵塞结构底部运动距离的范围；S5、利用试算法，确定炮孔堵塞结构最优堵塞长度的范围。利用本发明提供的运移式设计方法优化的爆破孔堵塞结构，使得在爆破时，爆生气体压力泄压之前，允许炮孔堵塞结构运动一定距离但并未冲出炮孔，既可增加爆生气体的作用范围，降低孔口大块率，又可避免爆生气体过早泄露，显著提高炸药能量利用率。

Description

一种运移式炮孔堵塞结构设计方法

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，可用于矿山、水利水电、交通等领域的岩体爆破设计中，涉及一种运移式炮孔堵塞结构设计方法。

背景技术

炮孔堵塞是爆破施工中的一个重要环节。炮孔堵塞与不堵塞对爆炸冲击波的波峰值影响并不明显，但其后压力的降低，特别是爆生气体压力的降低及其对岩石产生破裂作用的时间，都与是否堵塞有关。炮孔堵塞物因具有一定的质量，炸药爆炸后产生的气体在瞬间将加速到很高的速度，气体想要冲出炮孔口，必须克服堵塞物的惯性阻力及其与炮孔壁之间的粘结力和摩擦阻力，正是由于堵塞物阻力炮孔内高温高压状态的维持时间相对延长，增加炸药化学反应的完全程度，可得到更充分的爆炸能，同时堵塞物阻力延长了孔内高压气体的作用时间，使得先前由应力波作用生成的裂隙在受到高压气体的气楔作用后加速发展，高压气体向裂隙中楔入，不仅提高了破岩效果，而且减小了岩石的抛掷距离，降低了空气冲击波强度。优良的炮孔堵塞能防止爆炸产生的气体过早逸出炮孔，可有效延长其作用于岩体上的时间，更充分利用爆炸产生的能量，提升岩石的破碎程度，也更利于裂缝的形成。

现有的炮孔堵塞大多采用人工拌制的炮泥、细沙、钻孔岩屑甚至锚固剂等松散物料捣填，为了提高炮孔堵塞质量，绝大部分新颖的想法都是针对堵塞结构材料及堵塞方法作出改进。如：CN 103453808 A公开的“含内凹弧形部构件”、CN 102735125 A公开的“伞状下向炮孔堵塞装置”、CN 205980972 U公开的“露天采矿用炮孔堵塞器”、CN 105526834 A公开的“柱锥体构件”等，即利用机械构件来增大爆破过程中堵塞物运动的阻力，实现炮孔堵塞；又如：CN 205192358 U公开的“柔性阻燃EVA炮孔塞”、CN 105066804 A公开的“矿用水炮泥袋”等，即利用某类特殊材料制成的堵塞物实现炮孔堵塞。实际施工中，从兼顾施工便捷性与经济性的角度来看，这些新的方法工程实用性都有所欠缺。

目前，爆破施工中通常都是利用钻孔岩屑、砂土等材料堵孔，可就地取材，施工便捷，由钻孔岩屑、砂土等颗粒体材料构成的炮孔堵塞结构，经过合理的设计，也能显著提高炮孔堵塞效果。但目前在炮孔堵塞结构设计方法方面并没有很大的改进，通常都是基于一些假设，利用现有的炮孔堵塞计算模型，对影响炮孔堵塞质量的因素进行探讨，如：朱泽云在《炮孔堵塞的研究》中，分析了堵塞料在孔内的行为，从而指出堵塞料的两种主要作用，也从堵塞料的行为分析，得出了最佳堵塞长度的公式；宗琦在《炮孔堵塞物运动规律的理论探讨》中，分析了炮孔装药爆破时炮孔堵塞物的受力情况，建立了爆生气体作用下堵塞物的运动方程，并根据动量守恒和能量守恒，求算出了堵塞物的初始运动速度和脱离孔口时的速度；赵新涛等在《炮孔堵塞长度的计算与实验研究》中，在现有计算模型的基础上，令岩体破碎成块所用时间等于堵塞物在炮孔中整体运动时间,建立了计算堵塞物最优长度的计算模型；傅菊根在《炮孔中堵塞材料运动规律及堵塞长度研究》中分析了炮孔堵塞材料的作用机理,、受力情况及在炮孔中运动速度规律，根据爆破理论得到了炮孔堵塞材料的最大长度和最佳长度。

现有研究虽然在一定程度上对炮孔堵塞结构设计提出了改进，但在理论分析和设计原则中存在着一些不足。在理论分析方面：认为炮孔壁与堵塞结构间滑动摩擦力沿轴向均匀分布，实则不然，在宏观运动过程中，炮孔堵塞结构底部受到的滑动摩擦力显然要比孔口处的堵塞结构受到的滑动摩擦力大得多，且没有考虑炮孔堵塞结构压缩回弹产生的附加摩擦力；在设计原则方面：存在两个极端，其一是盲目增强炮孔堵塞结构与孔壁的摩擦阻力，炮孔堵塞结构在爆破过程中基本不发生运动，导致爆生气体很难作用于堵塞段周围的岩体，造成孔口出现严重的大块率，其二是在爆破过程中，炮孔堵塞结构冲出炮孔时间与岩体破岩时间相等，这样爆生气体容易从孔口瞬间泄压，且爆生气体作用范围延长到孔口顶部，实际爆破中，孔口部位本身存在破碎区，爆生气体对孔口部位岩体做功意义不大，且容易产生爆破飞石，存在一定安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，充分发挥爆生气体的“气楔”效应，改善岩体破岩效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，包括以下步骤：

S1、基于爆破设计，确定爆破参数；

S2、对炮孔堵塞结构进行受力分析，计算爆生气体膨胀压力、炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力和堵塞结构重力；

S3、确定炮孔堵塞结构运动规律的解算方法；

S4、基于炮孔堵塞结构“运移式”设计原则，确定爆破过程中炮孔堵塞结构底部运动距离的范围；

S5、利用试算法，确定炮孔堵塞结构最优堵塞长度的范围。

进一步，所述炮孔堵塞结构通过向炮孔内填充常规堵塞材料形成，常规堵塞物包括钻孔岩屑和炮泥。

进一步，所述爆破参数包括炸药密度、炸药爆速、装药不耦合系数、炮孔堵塞材料的种类、颗粒级配、孔隙率、侧压力系数及其与炮孔壁间的滑动摩擦系数。

进一步，所述爆生气体膨胀压力在解算时域上的变化规律，可以在确定初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间的基础上，按照膨胀压力随时间呈指数衰减来确定，见式(1)：

P_x(t)＝Ae^-Bt×πr² (1)

式中：A、B为待定系数，根据初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间确定；t为时间，r为炮孔半径。

进一步，所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力由微观波动与宏观运动两部分组成：

微观波动部分是炮孔堵塞结构侧向受限，轴向受压进而当其具有滑动趋势时产生摩擦力，可近似按照滑动摩擦力计算；

宏观运动阶段炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力包含两部分，一部分是在微观波动阶段，炮孔堵塞结构被压缩致密，在侧限条件下对炮孔壁产生挤压压力，进而在滑动时产生滑动摩擦力；另一部分与微观波动阶段炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力产生原因相同，也是炮孔堵塞结构侧向受限，轴向受压进而当其与孔壁存在相对运动时产生滑动摩擦力；

所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力微观波动部分按式(2)计算，

P′_f＝p_m·λf·2πrl (2)

式中：p_m为爆炸冲击波压力，λ为侧压力系数，f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径；

所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力宏观运动部分由式(3)和式(4)加和计算：

式中：E_s为压缩模量，ε为轴向应变，λ为侧压力系数，f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径；

式中：A、B为待定系数，根据初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间确定，t为时间，λ为侧压力系数；f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径。

进一步，所述炮孔堵塞结构运动规律解算方法包括以下步骤：

(a)利用动量定理计算波动阶段炮孔堵塞结构运动规律，按式(5)计算：

I_p-I_f-G_f＝M_sv₀ (5)

式中：I_p-爆生气体压力产生的冲量，I_p＝P₀T₀，P₀为岩屑堵塞体运动前炮孔内爆生气体平均压力，T₀-微观波动阶段持续时间；I_f-摩擦阻力产生的冲量，I_f＝F_fT₀，F_f为沿全长方向，岩屑堵塞体与炮孔壁之间的摩擦阻力；G_f-堵塞体重力冲量；M_s-堵塞结构质量；v₀-微观运动阶段末速度。

(b)利用牛顿第二定律计算宏观运动阶段炮孔堵塞结构运动规律：将整个炮孔堵塞结构离散成微小空间段，如图2所示；同时将解算时域离散成微小时间段，在每个时段中求解顶部第一个微小空间段堵塞结构的运动规律，按式(6)计算；然后求解其余各微小空间段堵塞结构的运动规律，按式(7)计算；

式中：p_x1-第一微小空间段堵塞结构轴向压力；p_f1-第一微小空间段堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦阻力；G₁-第一微小空间段重力；m₁-第一微小空间段堵塞结构质量；

-第一微小空间段堵塞结构加速度；

式中：p_xi-第i微小空间段堵塞结构轴向压力，p′_xi-1-第i-1个微小空间段施加到第i个微小空间段的轴向应力。

各微小空间段之间作用的内力应用牛顿第三定律求解；

其中，各微小空间段之间不存在相对运动，即各微小空间段运动规律保持相同，并将此作为各微小段之间加速度的衔接关系，分时分段解算炮孔堵塞结构运动规律。

进一步，所述炮孔堵塞结构“运移式”设计原则为在爆生气体压力泄压之前，允许炮孔堵塞结构运动一定距离但并未冲出炮孔，炮孔堵塞结构底部运动位移为炮孔堵塞结构有效长度的1/2～2/3。

进一步，所述炮孔堵塞结构有效长度为炮孔堵塞结构长度与炮孔孔口破碎段长度之差。

进一步，所述利用试算法求解方法，包含以下步骤：

步骤1、按照《爆破手册》中的经验公式法确定炮孔堵塞范围，并在此范围内每间隔0.05m～0.2m确定各分级堵塞长度，先取范围内的最小值作为堵塞长度进行试算；

步骤2、求解炮孔堵塞结构底部经微观波动与宏观运动两个阶段炮孔堵塞结构底部位移；

步骤3、判断该位移是否满足“运移式”设计原则，若不满足，则选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算；若满足，则本级堵塞长度为最优堵塞度其中一个取值，并选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算，直至步骤1确定的各级堵塞长度均试算完毕；

步骤4、根据步骤3标识的最优堵塞长度取值，确定最优堵塞长度的取值范围。

本发明的有益效果：利用本发明提供的运移式设计方法优化的炮孔堵塞结构，使得该结构在爆破时，爆生气体压力泄压之前，允许炮孔堵塞结构运动一定距离但并未冲出炮孔，既可增加爆生气体的作用范围，降低孔口大块率，又可避免爆生气体过早泄露，有利于充分发挥爆生气体的“气楔”效应，可显著提高炸药能量利用率。

附图说明

图1为本发明“运移式”设计原理示意图，其中图1(a)为本发明堵塞结构示意图；图1(b)为本发明堵塞体底部位移为有效堵塞长度的1/2时的效果图；图1(c)为本发明堵塞体底部位移为有效堵塞长度的2/3时的效果图。

图中：1-1-岩屑堵塞结构，1-2-爆生气体泄压前留在炮孔内的堵塞体，1-3-爆生气体泄压前飞散出的堵塞体；2-炸药；3-孔口破碎岩体；4-爆生气体；

图2为炮孔堵塞结构离散成微小空间段示意图；

图3为堵塞结构在不同的堵塞长度下的宏观运动规律曲线；图3a-1.6m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段速度时程曲线，图3b-1.6m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段位移时程曲线；图3c-1.9m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段速度时程曲线，图3d-1.9m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段位移时程曲线；图3e-2.1m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段速度时程曲线，图3f-2.1m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段位移时程曲线；图3g-2.5m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段速度时程曲线，图3h-2.5m堵塞长度下堵塞结构宏观运动阶段位移时程曲线。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性前提下，所获得的所有实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

某露天采石场，采用深孔台阶爆破进行石料开采，炸药选用二号岩石乳化炸药，台阶高度10.0m，钻孔倾角90°，超深1.0m，炮孔深度11.0m，炮孔直径90mm，药卷直径70mm，炮孔间距3.7m，排距2.5m。采用钻孔岩屑堵孔，堵塞长度依据孔径、底盘抵抗线等爆破参数依据《爆破手册》中的经验公式法确定为1.6m～3.0m，经过几次爆破施工后，发现当堵塞长度取小值时，个别炮孔发生了冲孔，爆生气体过早从孔口逸散，爆破飞石相对严重；当堵塞长度取大值时，爆破过程中炮孔堵塞结构基本不运动，爆生气体无法作用于堵塞段周围岩体，孔口大块岩体较多，大块率高。合理选取堵塞长度存在困难，便采用本发明提出的设计方法确定堵塞长度。

具体步骤如下：

S1、基于爆破设计，确定炸药密度、炸药爆速、装药不耦合系数、炮孔堵塞材料的种类、颗粒级配、孔隙率及其与炮孔壁间的滑动摩擦系数参数。本实施例炸药密度为1000kg/m³，爆速为3800m/s，装药不耦合系数为1.29，采用钻孔岩屑进行炮孔堵塞，要求的粒径为1～20mm，堵塞材料初始孔隙率为30％，压缩紧密后孔隙率为95％。堵塞结构初始密度为1750kg/m³，侧压力系数为0.32，堵塞材料与炮孔壁间的动摩擦系数为0.55。

S2、对炮孔堵塞结构进行受力分析，确定爆生气体膨胀压力、炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力、堵塞结构重力等计算方法，利用式(1)～(4)可计算爆生气体膨胀压力、炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力，堵塞结构重力为质量与重力加速度的积，堵塞段受压后，爆生气体经过一定膨胀后的初始膨胀压力为338.46MPa，最终膨胀压力为5MPa，爆生气体有效作用时间为10ms，宏观运动阶段，堵塞结构在侧限条件下爆炸荷载对炮孔壁产生挤压压力，进而在滑动时产生的滑动摩擦力为23.46MPa；

S3、确定炮孔堵塞结构运动规律的解算方法，解算时分微观波动于宏观运动两个阶段求解，先利用动量定理计算波动阶段炮孔堵塞结构运动规律，见式(5)，再利用牛顿第二定律计算宏观运动阶段炮孔堵塞结构运动规律，具体是将整个炮孔堵塞结构离散成微小空间段，如图1所示；同时将解算时域离散成微小时间段，在每个时段中的顶部第一个微小空间段堵塞结构应用式(6)求解运动规律，其余各微小空间段堵塞结构应用式(7)求解运动规律，各微小空间段之间作用的内力应用牛顿第三定律求解，各微小空间段之间不存在相对运动，即各微小空间段运动规律保持相同，并将此作为各微小段之间加速度的衔接关系，分时分段解算炮孔堵塞结构运动规律；

S4、基于炮孔堵塞结构“运移式”设计原则，炮孔堵塞结构“运移式”设计原则为在爆生气体压力泄压之前，允许炮孔堵塞结构运动一定距离但并未冲出炮孔，炮孔堵塞结构底部运动位移为炮孔堵塞结构有效长度的1/2～2/3，分别为图1(a)、(b)中1-2对应的底部位移，其中炮孔堵塞结构有效长度为炮孔堵塞结构长度与炮孔孔口破碎段长度之差，即利用图1(a)中1-1的长度减去图1(a)中孔口破碎段3对应的长度，本实施例炮孔孔口破碎段长度为0.2m；

S5、利用试算法，确定炮孔堵塞结构最优堵塞长度的范围，包含以下步骤：

步骤1、按照《爆破手册》中的经验公式法确定炮孔堵塞范围为1.6m～3.0m，并在此范围内每间隔0.1m确定各分级堵塞长度，先取范围内的最小值1.6m作为堵塞长度进行试算；

步骤2、求解炮孔堵塞结构底部经微观波动与宏观运动两个阶段炮孔堵塞结构底部位移；

步骤3、判断该位移是否满足“运移式”设计原则，若不满足，则选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算；若满足，则本级堵塞长度为最优堵塞度其中一个取值，并选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算，直至步骤1确定的各级堵塞长度均试算完毕。图3示出堵塞长度分别为1.6m、1.9m、2.1m、2.5m时，堵塞结构宏观运动阶段运动规律，包含速度时程曲线、位移时程曲线，从图中可以看出：当炮孔堵塞长度取较小值，如1.6m，堵塞结构在宏观运动阶段先做加速度逐渐减小的加速运动，即将冲出炮孔时，炮孔内堵塞结构质量变小，造成其加速度显著增大，堵塞结构在短时间内获得较大的加速度，这种情况下爆生气体容易从孔口瞬间泄压，且爆生气体作用范围延长到孔口顶部，实际爆破中，孔口部位本身存在破碎区，爆生气体对孔口部位岩体做功意义不大，且容易产生爆破飞石，存在一定安全隐患，说明堵塞长度取值偏小；随着堵塞长度增大，如取1.9m、2.1m时，堵塞结构先做加速度逐渐减小的加速运动，到达峰值后，其速度逐渐减小，堵塞结构底部运动总位移满足本发明“运移式”设计原则；随着堵塞长度进一步增大，如取2.5m时，炮孔堵塞结构宏观运动位移会逐渐减小，堵塞结构宏观运动末速度逐渐趋于0，直至堵塞结构“卡死”在炮孔内，这种情况造成爆生气体很难作用于堵塞段周围的岩体，使得孔口出现严重的大块率；

步骤4、根据步骤3标识的最优堵塞长度取值，确定最优堵塞长度的取值范围，表1给出部分计算结果，通过本发明提出的设计方法最终确定本实施例岩屑堵塞体最优堵塞长度范围为1.9m～2.1m，经过现场爆破效果检测，爆后块度均匀，大块率显著降低，基本没有出现根底。

表1部分计算结果

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于爆破设计，确定爆破参数；

S2、对炮孔堵塞结构进行受力分析，计算爆生气体膨胀压力、炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力和堵塞结构重力；

所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力由微观波动与宏观运动两部分组成：

微观波动部分是炮孔堵塞结构侧向受限，轴向受压致密进而当其具有滑动趋势时产生摩擦力，可近似按照滑动摩擦力计算；

宏观运动阶段炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力包含两部分，一部分是在微观波动阶段，炮孔堵塞结构被压缩致密，在侧限条件下对炮孔壁产生挤压压力，进而在滑动时产生滑动摩擦力；另一部分也是炮孔堵塞结构侧向受限，轴向受压进而当其与孔壁存在相对运动时产生滑动摩擦力；

所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力微观波动部分按式(2)计算，

P′_f＝p_m·λf·2πrl (2)

式中：p_m为爆炸冲击波压力，λ为侧压力系数，f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径；

所述炮孔壁与堵塞结构滑动摩擦力宏观运动部分由式(3)和式(4)加和计算：

式中：E_s为压缩模量，ε为轴向应变，λ为侧压力系数，f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径；

式中：A、B为待定系数，根据初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间确定，t为时间，λ为侧压力系数；f为堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦系数，l为堵塞段长度，r为炮孔半径；

S3、确定炮孔堵塞结构运动规律的解算方法；

所述炮孔堵塞结构运动规律解算方法包括以下步骤：

(a)利用动量定理计算波动阶段炮孔堵塞结构运动规律；

计算公式为式(5)，

I_p-I_f-G_f＝M_sv₀ (5)

式中：I_p-爆生气体压力产生的冲量，I_p＝P₀T₀，P₀为岩屑堵塞体运动前炮孔内爆生气体平均压力，T₀-微观波动阶段持续时间；I_f-摩擦阻力产生的冲量，I_f＝F_fT₀，F_f为沿全长方向，岩屑堵塞体与炮孔壁之间的摩擦阻力；G_f-堵塞体重力冲量；M_s-堵塞结构质量；v₀-微观运动阶段末速度；

(b)利用牛顿第二定律计算宏观运动阶段炮孔堵塞结构运动规律：将整个炮孔堵塞结构离散成微小空间段；同时将解算时域离散成微小时间段，在每个时段中先求解顶部第一个微小空间段堵塞结构的运动规律，然后求解其余各微小空间段堵塞结构的运动规律；各微小空间段之间作用的内力应用牛顿第三定律求解；

其中，各微小空间段之间不存在相对运动，即各微小空间段运动规律保持相同，并将此作为各微小段之间加速度的衔接关系，分时分段解算炮孔堵塞结构运动规律；

宏观运动阶段顶部第一个微小空间段堵塞结构的运动规律计算公式为式(6)，

式中：p_x1-第一微小空间段堵塞结构轴向压力；p_f1-第一微小空间段堵塞结构与炮孔壁之间的滑动摩擦阻力；G₁-第一微小空间段重力；m₁-第一微小空间段堵塞结构质量；

-第一微小空间段堵塞结构加速度；

其余各微小空间段堵塞结构的运动规律计算公式为式(7)，

式中：p_xi-第i微小空间段堵塞结构轴向压力，p′_xi-1-第i-1个微小空间段施加到第i个微小空间段的轴向应力；

S4、基于炮孔堵塞结构“运移式”设计原则，确定爆破过程中炮孔堵塞结构底部运动距离的范围；炮孔堵塞结构“运移式”设计原则为在爆生气体压力泄压之前，允许炮孔堵塞结构运动一定距离但并未冲出炮孔，炮孔堵塞结构底部运动位移为炮孔堵塞结构有效长度的1/2～2/3；

S5、利用试算法，确定炮孔堵塞结构最优堵塞长度的范围；

试算法包含以下步骤：

步骤1、按照经验公式法确定炮孔堵塞范围，并在此范围内每间隔0.05m～0.2m确定各分级堵塞长度，先取范围内的最小值作为堵塞长度进行试算；

步骤2、求解炮孔堵塞结构底部经微观波动与宏观运动两个阶段炮孔堵塞结构底部运动位移；

步骤3、判断该位移是否满足“运移式”设计原则，若不满足，则选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算；若满足，则本级堵塞长度为最优堵塞度其中一个取值，并选取步骤1中大一级的堵塞长度并重复步骤2～步骤3进行计算，直至步骤1确定的各级堵塞长度均试算完毕；

步骤4、根据步骤3标识的最优堵塞长度取值，确定最优堵塞长度的取值范围。

2.根据权利要求1所述的运移式炮 孔堵塞结构设计方法，其特征在于：所述炮孔堵塞结构通过向炮孔内填充常规堵塞材料形成，常规堵塞物包括钻孔岩屑和炮泥。

3.根据权利要求1所述的运移式炮 孔堵塞结构设计方法，其特征在于：所述爆破参数包括炸药密度、炸药爆速、装药不耦合系数、炮孔堵塞材料的种类、颗粒级配、孔隙率、侧压力系数及其与炮孔壁间的滑动摩擦系数。

4.根据权利要求1所述的运移式炮 孔堵塞结构设计方法，其特征在于，所述爆生气体膨胀压力在解算时域上的变化规律，可以在确定初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间的基础上，按照膨胀压力随时间呈指数衰减来确定，见式(1)：

P_x(t)＝Ae^-Bt×πr² (1)

式中：A、B为待定系数，根据初始膨胀压力、最终膨胀压力、爆生气体有效作用时间确定；t为时间，r为炮孔半径。

5.根据权利要求1所述的运移式炮 孔堵塞结构设计方法，其特征在于，所述炮孔堵塞结构有效长度为炮孔堵塞结构长度与炮孔孔口破碎段长度之差。

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