本发明成果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。

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。

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。在实际工程中应用前景广阔。

本团队由武汉大学水利水电学院二级教授、博士生导师领衔的专家以及博士生组成。团队长期致力于水利水电工程爆破技术和岩石动力学方面的科研及教学工作。由卢教授所领导的团队先后主持国家自然科学基金和973计划课题等基础研究项目10多项，主持和参与了三峡、锦屏和白鹤滩等20多项国家重点水利水电工程的科研和生产项目。在爆破破岩机理、岩体开挖瞬态卸荷效应和爆破振动控制等方面取得研究进展，获国家科技进步二等奖3项(2项排名第2、1项排名第4)、省部级科技进步一等奖2项(均排名第1)，发表SCI和EI收录论文200多篇，授权发明专利20多项。同时卢教授还兼任国际爆破破岩组织委员会委员、中国爆破行业协会副会长、中国水利学会工程爆破专委会主任委员、中国力学学会工程爆破专委会副主任委员、中国岩石力学与工程学会岩石动力学专委会副主任委员、中国力学学会理事、中国岩石力学与工程学会理事、《爆破》编委会副主任委员、《岩土工程学报》和《振动与冲击》编委等职。团队科研实力雄厚、能力出众、产出和转化能有效结合。

该发明提出的一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，相比较于传统结构方法，本发明充分发挥爆生气体的“气楔”效应，改善岩体破岩效果，可靠性高，同时更加科学。本项技术研发过程中累计投入20余万元，直接产生经济效益600余万元。在当前基础上，未来将在本发明成果的基础上进一步完善。

本技术基于国家发明专利——一种运移式炮孔堵塞结构设计方法，通过工程实践，证明了该方法相较于传统结构方法，更科学，在当前基础上，将持续对该方法进行完善。