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龙图腾网获悉江汉大学申请的专利一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120538379B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511021079.0，技术领域涉及：F42D3/04；该发明授权一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法是由蒋楠;谢先启;贾永胜;姚颖康;孙金山;罗学东;聂森林;汪远远;张硕彦;夏宇磬设计研发完成，并于2025-07-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法，涉及爆破工程技术领域，包括以下步骤：采集寒区爆破工程现场的冻结岩体，制作不同含水率的标准试样；对试样进行冷冻处理以模拟寒区低温条件，对试样进行测试及试验得到岩体静、动力学参数和冲击破碎耗散能量；基于柱状装药爆破的能量分布理论，计算得到单位长度柱状炸药爆破破岩能量分布；基于能量等效得到炸药单耗，对炸药单耗进行修正，构建炸药单耗修正值与含水率的拟合关系；浅孔台阶爆破参数设计。本发明弥补了现有的爆破参数设计方法中缺乏考虑岩体的低温冻结因素，提高了寒区冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计的合理性和准确性，降低施工风险。

本发明授权一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法在权利要求书中公布了：1.一种冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一步：采用冻结岩体冲击破碎耗散能量和冻结岩体柱状炸药爆破能量等效的方法确定炸药单耗； 第二步：进行爆破漏斗试验，得到炸药单耗修正值； 第三步：依据得到的炸药单耗修正值，设计浅孔台阶爆破参数，并对爆破参数进行验证和优化； 冻结岩体浅孔台阶爆破参数设计包括如下步骤： S1、收集寒区爆破工程现场近一个月的气温及未来一周的预报气温，选取最低温度作为岩体的冻结温度；采获爆破工程区域的岩体，将岩体切割加工为多个标准圆柱体试样，并对试样进行冷冻处理以模拟寒区低温条件；试样用于测试岩体的声波速度、静态力学参数和进行霍普金森杆动态压缩试验； S2、针对步骤S1中切割加工的两种标准圆柱体试样开展含水率试验及密度测试，获得步骤S1中试样的含水率和密度，并采用保鲜膜密封岩体，以减少水分散失；将试样进行烘干处理并称重，对烘干后的试样进行真空强制饱水，获得饱和状态下试样的含水率，并制作不同含水率的试样； S3、针对步骤S2中不同含水率的试样开展力学参数测定；针对试样开展静载抗压和抗拉试验和动态压缩试验，对试验结果整理分析，获得不同含水率下冻结试样的静、动力学参数和冲击破碎耗散能量； S4、针对步骤S3中得到的冻结岩体的静、动力学参数，并结合现场爆破所用的炸药参数，基于岩体中柱状装药爆破的能量分布理论，计算得到单位长度柱状炸药爆破破碎岩体的能量分布； S5、将步骤S3中得到的冻结岩体冲击破碎耗散能量和步骤S4中得到的单位长度柱状炸药爆破破碎岩体的能量进行等效处理，计算得到研究区域岩体的单位体积岩体爆破的炸药消耗量，即炸药单耗，其中岩体的炸药单耗与含水率呈线性相关： ； 其中，、为常数； S6、根据步骤S5中得到的炸药单耗计算出炮孔的装药长度，并采用LS-DYNA中的SPH光滑粒子流算法开展不同工况岩体的单孔爆破漏斗试验；根据利文斯顿爆破漏斗理论，当炸药量一定时，爆破漏斗体积与埋深相关，通过改变炸药埋深，计算得到爆破漏斗体积，爆破漏斗体积用于修正步骤S5得到炸药单耗；根据相似定理： ； 可知，爆破漏斗体积与炸药量成正比，计算出炸药单耗的修正值，得到其与岩体含水率的线性拟合关系式： ； 其中，、为常数； S7、根据步骤S6中得到的炸药单耗修正值与含水率的拟合关系计算不同含水率下对应的炸药单耗；定义台阶高度为、炮孔直径为；设计炮孔间距，炮孔排距，炮孔盘底抵抗线；炮孔堵塞长度，其中，为最小抵抗线，对于浅孔台阶爆破，将设置为，即；炮孔超深；孔深，装药长度，单孔炸药量为： ； 其中，为炸药密度；根据每个炮孔承担的岩体爆破体积得出单孔炸药量为： ； 其中，，，联立两种单孔炸药量计算公式得： ； 确定孔距和排距后，根据巴隆公式： ； 式中，，；计算出炮孔盘底抵抗线； S8、根据步骤S3、S7中得到的冻结岩体静、动力学参数和浅孔台阶爆破参数，采用LS-DYNA建立浅孔台阶爆破数值模型，对步骤S7中确定的爆破参数进行验证，通过调整步骤S7中炮孔堵塞长度和炮孔超深的取值，从而对孔深、装药长度、炮孔盘底抵抗线及单孔炸药量为的取值进行调整，实现对爆破参数的优化，以提高爆破效果。

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