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基于爆炸力学理论,结合刻槽控制爆破和聚能药卷爆破技术特点,对岩石爆破装药结构做出改进。采用钢质聚能挡板引导爆破能量传播,灵活控制断裂方向和岩石裂纹分岔,提高岩石切割平整度,以提高爆破质量。从爆炸理论出发,建立针对岩石爆破的控制方程组,通过对质量、动量、能量守恒方程的离散推导出压力修正方程,利用双线迭代方法对该方程进行求解,得到爆炸流场各节点的压力、速度、温度、密度等参数表达式,为理论分析爆破相关问题和编制爆破计算程序提供了理论依据。为了提高岩石爆破效果,提出了聚能爆破方案,从聚能挡板形状、聚能挡板夹角、装药不耦合系数和介质四个方面对装药进行了优化,并借助ANSYS/LS-DYNA程序对岩石爆破过程仿真。结果得出:当药柱直径为1cm,装药不耦合系数为4,介质为空气时,采用菱形聚能挡板时,岩石断裂效果最佳,裂纹分岔得到有效控制。与双圆孔爆破相比,装药量少,贯通效果好,裂纹分岔少。与双圆孔爆破相比,在有效控制岩石裂缝分岔程度的同时,能够灵活控制岩石断裂方向,有望满足特殊切割的要求。