孔底空气间隔装药空气层最佳比例确定方法

针对某露天煤矿生产爆破中存在的振动过大的问题,引入孔底空气间隔装药技术,为了确定最佳空气层比例,运用非线性动力分析软件LS-DYNA分别对耦合装药、孔底空气层比例10%和孔底空气层比例20%台阶爆破进行数值模拟,最大主应力时程曲线表明间隔装药可以有效地降低应力峰值并延长爆破荷载作用时间,通过减振率结合最大主应力法分析,得出适合该工况的最佳空气比例为20%,扩充了轴向间隔装药最佳空气层比例确定方法。     

大孔径浅孔爆破孔底空气间隔装药技术研究

由于孔底空气间隔装药技术对改善岩土爆破效果的优势比较明显,所以加强其理论分析与实验研究有重要意义。分析孔底空气间隔装药技术的破岩机理,得出气药长度比的关系式;通过运用ANSYS/LS-DYNA3D软件模拟大孔径浅孔爆破的过程,对比连续装药与孔底空气间隔装药的实验数据,证明后者在降低爆破振动和爆破应力、保护基底岩石方面具有优势。     

孔底真空间隔装药爆破试验研究

通过对混凝土模型进行爆破试验,对比了孔底真空间隔装药与孔底水间隔、孔底空气间隔、连续装药的爆破效果;利用测振仪采集数据,采取网筛尺寸法,以块度与爆破漏斗体积的百分比作为衡量标准,对孔底真空间隔装药技术进行初步探究。结果表明:采用孔底真空间隔装药技术爆破,模型破碎块度均匀性优于连续装药结构与其他介质孔底装药结构;孔底真空间隔装药技术有利于岩块破碎,减少爆破根底;真空间隔装置具有缓冲和滞后作用,能使炮孔中炸药能量分布更为均匀。     

深孔爆破孔底空气间隔层长度的实验研究与工业试验

深孔爆破孔底空气间隔装药能有效的保护台阶底板岩层,减少大块率,消减根底,提高爆破率。孔底空气间隔长度是该技术的关键参数。对间隔长度的各类试验及国内矿山的工业试验进行了总结和分析,可为深孔爆破孔底空气间隔装药技术的孔底间隔长度设计提供参考。     

孔底间隔介质对岩体损伤规律研究

为研究孔底不同间隔介质装药条件下,爆炸荷载不同,对岩体损伤、炸药与岩体之间的能量传递影响。利用数值模拟软件ANSYS/Autodyn,基于JH-2本构,建立小比例单孔爆破模型,获取孔底不同间隔介质装药条件下,不同强度爆炸荷载作用下对岩体损伤的影响规律;计算现场混装炸药JWL状态方程,引入台阶爆破模型,获取减少药量,添加孔底间隔介质,对岩石细观损伤、应力变化、能量传递影响规律;借助图像处理手段,对不同装药条件下岩石损伤与破碎块度进行量化处理,对能量传递效果作出评价。研究结果表明：（1）炸药与岩石合理匹配会提高能量传递效率,爆热越高的炸药,释放能量越多,传递到岩石能量也越高。（2）孔底间隔装药条件下,炸药与岩体匹良好,间隔介质为水介质可提高损伤5%,匹配度较差时,水介质可提高损伤12%。（3）当减少药量,改变装药结构,合理添加孔底间隔介质,会达到与连续装药条件下相近损伤效果。研究可为工程设计中连续装药与孔底间隔装药条件下炸药选型提供参考。     

孔底空气间隔装药改善爆破震动和效果的研究

在保证矿岩充分破碎的前提下,采用孔底空气间隔装药可有效降低爆破震动的峰值质点振速、降低大块率和减少根底.无孔底空气间隔装药和有孔底空气间隔装药的对比试验研究结果表明,孔底空气间隔装药能使爆破平均降震率达到10%～15%,大块降低率达30%以上.研究结果为凿岩爆破机理和设计提供了理论依据,并可为类似爆破工程提供参考.     

预裂爆破中柱状孔间应力场作用分析

建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程。研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。     

基于流固耦合的光面爆破不同空气间隔装药分析比较

针对光面爆破应采用何种空气间隔装药方式为宜的问题,采用流固耦合分析算法,分别对顶部空气间隔装药、底部空气间隔装药、中部空气间隔装药以及分段空气间隔装药4种光面爆破空气间隔装药结构进行了数值模拟,并分析比较了4种不同空气间隔装药条件下的孔壁峰值应力、光爆压力破岩能力、爆破减振效果。4种装药结构的现场试验结果表明:分段空气间隔装药具有孔壁应力分布均匀、破岩能力较强、减振效果理想、实际爆破效果好等优点,值得在光面爆破中推广应用。     

孔底间隔装药技术在和尚桥铁矿的应用

露天矿山进入凹陷开采后,炮孔内积水较多。当炮孔内积水较浅时,为消除炮孔积水对深孔爆破质量的影响,以便能够充分利用炮孔底部积水改善爆破效果,提出了采用孔底间隔装药的爆破方法。在马鞍山和尚桥铁矿进行了现场实践,结果表明,孔底间隔装药既消除了水炮孔爆破的不利影响,改善了爆破效果,又提高了经济效益。     

炮孔底部空气间隔装药结构爆破理论与模型试验

从理论和试验角度对轴向不耦合孔底装药结构改善爆破效果进行研究,并介绍了孔底空气间隔装药结构爆破理论。     

露天深孔不同位置水间隔装药爆破数值模拟

针对深孔不同位置水间隔装药方式最佳的问题,运用数值模拟软件LS-DYNA,分别模拟了上部水间隔装药、中部水间隔装药、下部水间隔装药,并分析比较了这3种不同位置水间隔装药条件下的压力衰减分析、爆破震动分析及孔壁峰值应力。综合分析得知:在减震效果、降低大块率方面,中部水间隔装药结构是最为理想、合适的装药结构。     

综合爆破控制技术在东山采场的减震应用

利用短微差,非等间隔逐孔顺序起爆,孔底间隔装药等爆破控制技术降低炸药单耗,减轻爆破震动,提高爆破质量.     

裂隙岩体空气间隔装药数值模拟研究

节理裂隙是自然岩体普遍具有的特征,工程实践与研究均表明岩体裂隙对于岩石爆破效果存在显著影响.针对空气间隔装药在裂隙岩体中的应用问题,采用有限元分析方法对不同节理间距条件下垂直节理岩体空气间隔装药爆破进行了数值模拟,分析了不同节理裂隙间距条件下爆破的损伤效果与应力分布情况,探讨了裂隙岩体对空气间隔装药爆破效果的影响作用.     

对某磷矿中部空气间隔装药结构最佳间隔比例的研究

针对云南某磷矿在露天爆破生产中部空气间隔装药问题,通过设计填塞长度不变的条件下不同空气间隔比例方案,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对5种不同空气间隔比例进行数值模拟分析,在对试验方案的不同空气比例的装药结构的爆破应力云图以及对爆破提取有效应力曲线进行对比分析,并参照爆破安全规程的标准,获得填塞不变下中部空气间隔装药的最佳的空气间隔装药比例为15%,并将模拟方案进行现场验证,从爆破过后的大块率、降振率和经济效益来验证该方案的正确性;依据萨道夫斯基公式得出该条件下的k,α值,为矿山日后爆破生产提供了理论依据。     

基于ALE算法的隧道光面爆破空气间隔作用机理研究

以云南省某铁路隧道为工程背景,采用ALE算法对光面爆破空气间隔装药进行了数值模拟,为ALE算法在爆破工程领域,特别是地下隧道爆破工程领域方面的数值模拟提供了参考。同时,比较了传统连续装药条件下与空气间隔装药条件下不同时刻的最大主应力云图。结果表明,空气间隔层在光面爆破过程中可以降低炮孔壁上的初始应力、延长爆炸作用时间、增强爆炸应力波在孔心线上的导向作用、减弱爆炸应力对保护岩层的损伤效应作用。     

控制爆破技术拆除斜井整体式道床的实践研究

铜坑矿2#盲斜井整体式混凝土道床分两层浇筑而成,上分层道床使用5年后破损严重,需要爆破拆除上分层强度为C30,厚250mm的道床,且爆破时不能加大下分层混凝土道床的破损。依据孔底柔性间隔、径向不偶合装药爆破理论,应用控制爆破技术成功实现盲斜井上分层整体式混凝土道床的爆破拆除,并且确保下分层混凝土道床破损控制在设计范围内。柔性材料替代孔底空气间隔装药降低了装药施工难度,提高了盲斜井改造效率,节约了成本。     

轴向不耦合装药爆破应用研究

轴向不耦合装药是一种有效的爆破装药技术。以往研究显示,轴向不耦合装药在减少炸药用量同时,能够改善爆破效果。为了取得良好效果,轴向不耦合装药必须采用适合的爆破参数。采用数值模拟及现场试验,研究了轴向不耦合装药的间隔位置及间隔长度对爆破效果的影响,并探讨了合理参数范围。该研究结果可以为工程爆破施工提供参考。     

起爆方式对露天深孔爆破效果影响的数值分析

不同起爆方式对台阶深孔爆破效果有很大影响。利用ANSYS/LS-DYNA对不同起爆方式下岩石爆破的应力进行数值模拟研究,分析应力云图和应力变化曲线表明:全装药段同时起爆和孔底起爆优于两端和中间起爆方式,台阶顶部和底部岩石破碎情况明显提高,有效减少爆破根底,有利于形成平整的台阶面;全装药段同时起爆较其他起爆方式具有较大优势。综合考虑经济效益和作业习惯等因素,露天深孔爆破宜采用孔底起爆方式。     

数值模拟在爆破工程教学中的应用探讨

针对爆破工程课程教学过程中存在的抽象的问题,引入数值模拟技术,对其中的抽象问题进行分析,举例对台阶爆破和间隔装药进行了数值模拟建模分析,论证了数值模拟技术在爆破工程教授过程中的应用及其意义,对类似课程的教学提供了可借鉴的理论。     

露天煤矿高台阶爆破装药结构数值模拟分析

为优化露天煤矿高台阶爆破装药结构,对现有高台阶爆破装药结构进行调查,结合矿区的地质特征、岩体构造、岩石的物理力学特性及装载设备等方面,分析得出不同的方案。根据理论分析结果,采用ANSYS/LS-DYNA软件进行爆破数值模拟。结果表明,高台阶爆破采用空气间隔装药优于连续装药,取得较高的经济效益。