不同倾角的楔形掏槽爆破模型试验

为了研究楔形掏槽不同倾角的掏槽效果以及合理的掏槽布置形式,进行了水泥砂浆模型试验。共设计了4 组不同倾角的楔形掏槽爆破试验,并采用Blast-UM型爆破测振仪对楔形掏槽各个方向的爆破振动进行了测试分析。试验结果表明,楔形掏槽倾角为75°时掏槽体积最大,且最大峰值振速最小;楔形掏槽倾角为70°时炮孔利用率最大。楔形掏槽倾斜侧的振动强度普遍小于垂直侧的振动强度。浅埋隧道、重叠隧道以及(超)小净距隧道掘进爆破时,可以通过改变楔形掏槽炮孔布置方向,控制掏槽孔爆破振动对地表建(构)筑物及既有隧道的影响。     

不同倾角的楔形掏槽爆破模型试验与分析

为了研究楔形掏槽不同倾角的掏槽效果以及合理的掏槽布置形式,进行了水泥砂浆模型试验。共设计了4组不同倾角的楔形掏槽爆破试验,并采用Blast-UM型爆破测振仪对楔形掏槽各个方向的爆破振动进行了测试分析。试验结果表明,楔形掏槽倾角为75°时掏槽体积最大,且最大峰值振速最小;楔形掏槽倾角为70°时炮孔利用率最大。楔形掏槽倾斜侧的振动强度普遍小于垂直侧的振动强度。对于浅埋隧道、重叠隧道以及(超)小净距隧道掘进爆破,可以通过改变楔形掏槽炮孔布置方向,控制掏槽孔爆破振动对地表建(构)筑物及既有隧道的影响。     

楔形掏槽炮孔角度对称性对掏槽效果影响研究

为了研究楔形掏槽炮孔角度对称性对掏槽爆破效果的影响,从理论上阐释了楔形掏槽爆破机理;并采用黑索金炸药对水泥砂浆试块完成了楔形掏槽对称性爆破相似模拟试验,综合评价分析了爆破形成的槽腔深度、体积和炮孔利用率等爆破效果。在潞安屯留煤矿南翼轨道大巷现场试验,循环进尺提高了11.5%。研究结果表明掏槽眼炮孔角度对称布置能够充分利用炸药的爆破能,增大爆破槽腔体积,增加槽腔深度,掏槽效果优于角度不对称情形,有利于提高掘进进尺,对隧道、巷道掘进施工具有参考意义。     

基于岩石爆破损伤的合理炮孔参数研究

为改善腾冲县污水处理厂配套管网工程巷道掘进爆破效果,通过理论计算及LS-DYNA数值模拟方法对现有爆破方案中关键参数进行优化,分别建立不同掏槽及光面爆破数值模型并对其开展计算,提取爆破过程造成的损伤因子D,并基于损伤因子D对爆破效果进行分析。试验结果表明：双空孔可为掏槽孔间产生连贯空腔提供良好条件;对比掏槽孔间距为20cm、30cm、40cm时掏槽爆破效果,发现间距为30cm时能形成最大空腔且贯通;对比光爆孔间距分别为30cm、40cm、50cm时的爆破效果,随着孔间距增加,两孔间的损伤区由贯通转变为不贯通,光爆间距为40cm时爆破效果可达到最佳。将以上结论运用于实际工程,发现爆破效果明显改善,表明利用岩石损伤演化规律对隧道掘进中炮孔参数优化是行之有效的。     

某地下金属矿直眼掏槽爆破试验及控制措施

掏槽爆破是地下金属矿山掘进过程中一个极为重要的工序,其直接影响到整体掘进效率 和爆破质 量。合理的掏槽方式和爆破参数对地下掘进爆破至关重要。以某地下矿山斜坡道掘进爆破为例 ,阐述了直眼掏槽 爆破的原理和主要影响因素。开展了单空孔直眼掏槽爆破、三空孔直眼掏槽爆破和三空孔直眼 掏槽爆破改进共 3 种方案的现场爆破效果对比试验。试验结果表明：3 个方案的炮孔利用率分别为 60.33%、 77.67% 和 89.00%;适当提 高空孔的数量,增大掏槽爆破的补偿空间,有助于提高爆破掘进效率。现场采用第 3 种方案 后,掏槽爆破成腔质量 提升明显,掘进爆破炮孔利用率为 88.55%~91.53%,平均炮孔利用率达到 90.12%,可以满足 掘进爆破循环进尺要 求。最后提出了掏槽爆破质量控制措施,对于类似条件矿山具有一定借鉴作用。     

岩巷切缝药包楔形掏槽爆破模型试验与分析

为了研究合理的掏槽方式改善岩巷掏槽效果差、炮眼利用率低的问题,采用水泥砂浆模型对切缝药包楔形掏槽爆破进行了试验研究。共设计了4组对比试验,每组试验分别在6组不同强度的水泥砂浆模型上展开,模型炮孔数目均为6个,每个炮孔装一发8号电雷管起爆。试验结果表明,切缝药包装药结构提高了炮孔利用率、增大了槽腔体积及降低了掏槽碎块的大块率;并得到了不同强度模型最优的掏槽方式,其中80°切缝药包楔形掏槽爆破在不同强度模型下炮孔利用率、槽腔体积及掏槽碎块大块率均相差较小,用于岩性变化较大的岩巷中,可得到较好的掏槽效果。切缝药包楔形掏槽爆破利用切缝对能量的导向作用,实现裂纹的定向扩展,并提高了掏槽效果。     

坚硬岩石中井巷掘进的斜眼与直线掏槽

分析了目前井巷掘进中普遍采用的斜眼与直线掏槽的机理及其实践,得出坚硬岩石中井巷掘进单斜眼楔形掏槽不便获得深循环进尺,任何抗爆性大的坚石岩石都有一种乃至几种保持高爆破效率且获得较深循环进尺的直线掏槽方法的结论,并提出了检验直线掏槽效果的标准。     

硬岩巷道中深孔爆破掘进技术试验研究

为对比不同爆破方案,尤其是不同掏槽形式在硬岩巷道中的爆破效果,更加系统地研究硬岩巷道中的深孔爆破技术,文章设计3种不同类型掏槽形式的爆破方案:单式楔形掏槽、双楔形复式掏槽、混合掏槽,并在某煤矿运输巷道中分别进行爆破试验,对比爆破效果可知:混合掏槽爆破效果最佳,双楔形复式掏槽次之,单式楔形掏槽最差。     

多空眼直线掏槽爆破试验

本文根据在巷道掘进中,采用两空眼直线掏槽爆破存在的问题,着重介绍了多空眼直线掏槽爆破的实例。使用表明,对于中深炮眼的巷道掘进爆破,采用四空眼直线掏槽,炮眼利用率高,经济效益好。一般只要掌握好开槽眼和空心眼间距及其平行度,适当控制好装药量及装填结构,均能取得较好的爆破效果。     

大断面硬岩巷道复式楔形掏槽技术

为提高桑树坪二号井硬岩巷道的爆破掘进效率,对硬岩巷道的钻爆法优化方案进行分析。通过理论分析的方法,建立二阶二段复式楔形掏槽模型,对其爆破成腔过程进行讨论,并对楔形掏槽的槽腔进行受力分析。理论分析表明,在硬岩巷道爆破掘进中,多阶多段复式楔形掏槽爆破方式可以增大自由面,减小夹制作用,从而提高爆破效率。而经过优化后的现场试验结果也表明,岩巷爆破日掘进尺度由2.4 m提升到了4.8 m,爆破速度提高了2倍,巷道断面成型平整,能够满足矿井岩巷快速掘进的要求,同时也能为其他地质条件类似的爆破掘进工程提供技术指导。     

楔形掏槽爆破进尺影响因素探究

对楔形掏槽爆破进尺的影响因素进行了分析,结果表明, 掏槽角度是决定楔形掏槽爆破进尺极限值的最主要因素; 而掏槽角度又受断面宽度和凿岩台车推进梁长度的影响, 基于此给出了楔形掏槽爆破进尺极限值的计算公式。分析结果表明:辅助掏槽孔底部抵抗线在某些情况下可以转变为影响爆破进尺的主控因素。在东天山隧道的工程应用结果证明了本文对爆破进尺影响因素分析的正确性和所提计算公式的合理性。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

祥升煤矿3301工作面切顶卸压无煤柱开采技术

为了减轻工作面回采过程中巷道支护的压力,祥升煤矿3301工作面采用了顺槽切顶卸压无煤柱沿空留巷技术。通过经验法确定巷道切顶参数,采用钻孔爆破法施工。考虑到爆破会对巷道的稳定性有影响,对巷道分段进行了加强支护。现场实践结果表明,在切顶卸压后巷道的支护更加容易,可节约支护成本约为542元/m。     

硬岩掘进中主要爆破参数的确定与作用

煤矿坚硬岩巷掘进中,各爆破参数对掘进速度影响程度是尚待研究的问题。以四川煤炭产业集团广能公司下属矿井为研究背景,利用数值模拟与现场实验结合方法加以研究。根据凿岩台车钻速、钻臂特点设计掏槽角范围和孔长;按现场实际建立5个计算模型,在掏槽角、单孔药量、中心孔装药爆破等3种掏槽参数变化下,对爆破动态应力、破碎范围、掘进进尺进行量化分析和比较。研究结果显示:钻车条件下掏槽角度变化有限,因此正常掏槽角度对进尺影响较小。采用1.2 kg单孔药量时在掏槽关键区间内,有中心孔爆破时平均有效应力峰值较无中心孔爆破增加46.4%~76.7%,主要截面破碎面积增加24.7%~51.8%。如只增加药量对提高进尺效果则不明显:单孔药量增加50%,主要剖面破碎范围提高8.5%~13%,现场爆破进尺仅提高2%~10%。研究表明:掏槽中心孔爆破是影响硬岩掘进速度关键因素。     

复合掏槽在岩巷快速掘进中的研究与应用

为解决阳煤五矿南翼五采区集中高抽进风巷炮孔利用率低、大矸率高、整体掘进效率低等难题,运用LS-DYNA软件模拟楔形掏槽与复合掏槽方案,研究了岩体内部应力变化规律,并进行现场试验。结果表明复合掏槽更有利于破碎岩石,形成槽腔,提高爆破效率。新方案较原方案单循环进尺提高了0.46m,炮孔利用率由69.5%提高到92.5%,且无可见大块矸石,取得成效显著,对类似的岩巷爆破掘进具有参考价值。     

直眼掏槽爆破机理若干基本问题的研究

通过模拟实验，讨论直眼掏槽爆破机理，包括空孔，破碎块度，抛掷，炸药单耗等基本问题，通过模拟实验的宏观观测，分析直眼掏槽破作用过程，为直眼掏槽物理模型和力学模型的建立以及参数优化奠定理论基础。     

煤矿岩石巷道中深孔聚能爆破新技术研究

针对煤矿岩石巷道掘进中"循环进尺"和"巷道成型"两个关键问题进行研究。以超前探孔做为直眼掏槽的中间空孔,实现"一孔双用",采用稳定组合钻具定向保直钻进三次成孔工艺,单孔三圈桶形直眼掏槽方式,在孔长60 m、孔径193 mm条件下,中深孔爆破循环进度可达到2.4 m。对普通光爆与聚能爆破机理进行分析,确定聚能被筒定向断裂方式,被筒内管为乳化药卷,外侧被敷两侧开缝的PVC管,通过聚能缝的导压作用实现巷道周边双向聚能定向断裂。工业试验表明,中深孔聚能爆破新技术能够实现巷道成型质量好、循环进尺高。该成套技术是岩巷钻爆法施工的一次革新,可在我国煤矿岩巷钻爆法施工中推广使用。     

联合拉槽法在大冶铁矿铁门坎南采区分段空场采矿中的应用

在大冶铁矿铁门坎南采区用分段空场法开采缓倾斜挂帮矿时,采用切割天井与矿进路进行联合拉槽,即以切割天井为自由面,在出矿进路中,打与切割天井平行的扇形炮孔,按矿岩实际边界,逐排爆破崩落矿石,形成切割槽。根据矿山的实际开采条件,选择切割槽的合适位置,合理布置炮眼,应用一炮成井技术,与“V”型切割拉槽相比,其切割工程量减少60％,切割成本降低50％。     

岩石巷道楔形掏槽爆破参数研究

从楔形掏槽破岩机理(假说)出发,提出了楔形掏槽爆破参数的计算方法,包括炮眼眼口、眼底间距和炮眼装药量的计算,讨论了需采用复合楔形掏槽的炮眼深度判据,并进行了算例分析。分析表明:楔形掏槽的爆破参数决定于岩石的强度和弹性特性,以及炸药的爆炸性质,不同的岩石条件或炸药品种将有不同的掏槽眼爆破参数。