水工围堰爆破预报模型

由于水下爆破的岩体结构、岩体特性等地质资料难以获取，水下爆破块度的预测研究工作开展的很少，只能借鉴陆地爆破块度预测的研究成果，开展一些探索性的研究。

陆地爆破块度分布研究，矿山系统开展的比较早，从20世纪50年代即开展研究，并提出了一些矿岩爆破块度分布的模型。随着一些新的思想和方法的引入，例如，60 年代发展起来的系统工程、信息论、控制论，70 年代的耗散结构论、突变论及分形理论、非线性理论等，80年代的数值方法和非连续变形分析等，岩石破碎理论的研究进入到一个崭新的阶段。

爆破块度模型分为理论模型和经验模型两大类。国外较著名的理论模型见表2.4.1，经验模型见表2.4.2。

表2.4.1　爆破块度理论模型

表2.4.2　爆破块度经验模型

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国内爆破学者对爆破块度的分布规律也做了大量研究工作，提出一些模型。例如：1982年邹定祥等人提出的BMMC模型；1987年刘为洲等人提出的能流分布三维数学模型；1988年郑瑞春等人提出的Bond Ram模型；1994年张继春等人应用分形理论对爆破块度的几何形状及组成特性进行了研究，认为：同种矿岩的爆破碎块几何形状具有统计自相似性，块度分布是一个分形结构。

分析已有的众多模型可以发现，理论模型的共同特点是用某一理论为基础，在一定的假设条件下，将爆破机理与块度预测联系起来建立的模型。它们往往因假设条件苛刻，与实际情况相差较远而不能令人信服，或因引入的未知参数（其很难确定）太多、计算程序复杂，难以在工程中推广使用。

理论模型用于实践尚有一些差距。而经验模型，尽管忽略了一些相关影响因素，但仍有一定的实用性。通过爆破试验，对某些经验模型进行修正，可以较好地预报工程爆破的块度分布。其中Kuz Ram模型是应用于工程比较成功的模型之一，它具有以下明显的优点：

（1）参数基本上是已知的。该模型建立了各种爆破影响参数（如：最小抵抗线W、孔距a、炸药单耗q、台阶高度H、钻孔精度e、炮孔直径d等）与爆破块度分布的定量关系，而这些参数是已知的，便于进行爆破块度分布的量化分析。

（2）计算简便，形数结合。该模型所涉及的数学计算很简单，且其计算成果可直接绘制成爆破块度分布曲线，形象直观，便于推广应用。

（3）计算的修正相对容易。该模型把问题分为岩石性质描述、爆破设计参数等之间的几个简单的方程，便于对不同爆破情况计算时进行扩展和修正。