黑山露天煤矿非构造裂隙岩体爆破网路设计与优化

在长期干旱、多风、少雨气候条件作用下,岩体结构会发生变化,岩体内会有大量的节理和裂隙,爆破作业时,岩石大块率高,爆堆不规整,飞石伤人事故经常发生。在爆破试验基础上,设计采用不对称的"V"型斜线逐孔毫秒微差起爆网路,大区深孔爆破,可以增加自由面,环向拉应力和径向拉应力作用效果明显。本文通过黑山露天煤矿非构造裂隙爆破理论与实践,使岩石爆破大块率降低5%~7%,大大提高爆破效果。     

爆破作用线对非均质岩体破碎效果影响分析

在非均质岩体的露天矿进行大区深孔爆破中,通过设计优化的爆破网路,确定爆破作用方向,可使有大量结构面存在的非均质岩体有较好的爆破效果。爆破作用线就是根据非均质岩体节理、裂隙发育的变化趋势,采用逐孔毫秒微差多侧向自由面起爆增加径向拉应力使爆破作用增强。通过对黑山露天煤矿3#采区岩性和结构面分析,提出爆破作用线理论：对存在结构面的复杂岩体,增加爆破自由面,设计对称“V”型斜线间隔爆破作用线非电导爆管起爆网路实行逐孔毫秒微差,可减少岩石大块;对局部存在的非均质岩体,确定爆破作用线方向加强爆破作用,设计间隔爆破作用线斜线非电导爆管起爆网路实行逐孔毫秒微差起爆,可使岩体破碎均匀。这些研究成果对于解决干旱区非均质岩体的露天煤矿爆破技术问题有借鉴作用。     

干旱区露天煤矿非构造裂隙爆破技术及案例分析

通过对干旱区露天煤矿非构造裂隙岩性特性、岩体破裂面、裂隙产状以及爆破过程中出现问题的分析,探讨了非构造裂隙岩体对爆破作用的影响。在此基础上,对起爆位置、装药结构、起爆顺序等关键爆破作业环节进行了分析,对爆破设计方案进行了优化,并对爆破效果进行了评价。结果表明,对于干旱区非构造裂隙岩体发育、爆破后会产生较大的岩石大块的矿区,根据岩体倾斜状况,推荐采用对称或不对称的"V"型逐孔毫秒微差起爆网路;对于受剪节理和张节理共同作用非构造裂隙岩体,推荐采用分区、分段多排孔排间毫秒微差起爆网路,不耦合柱状装药深孔爆破。     

干旱区露天矿爆破作用线理论与实践研究

针对干旱区露天煤矿非构造裂隙岩体爆破过程中出现的大块率高、爆堆不规整等问题,提出了爆破作用线起爆技术,通过增加岩体内侧向爆破自由面、加强爆破作用方向及强化爆破作用破碎强度三方面,探讨了爆破作用线对非构造裂隙岩体爆破作用的影响。研究认为:对于深凹露天矿炮区中存在的非构造裂隙岩体,确定爆破作用线方向,设计采用非电导爆管加"四通"的斜线逐孔毫秒微差单侧或双侧向自由面不耦合集中或分段装药深孔爆破,可加强爆破作用线上炮孔对节理、裂隙发育岩体的破碎效果。对不同高度山体(50m,35～50m,35m)和倾角的山坡露天矿,采用分区、分段间隔爆破作用线逐孔毫秒微差上、下层分次或同时起爆、垂直深孔不耦合分段装药或倾斜孔散状耦合装药的爆破方式,可使爆破大块率降低。     

无炭柱浅孔爆破中正向与反向起爆应力分布特征对比研究

浅孔爆破是巷道掘进的主要手段,其爆破方式分为正向起爆和反向起爆两种。通过数值模拟方法对正向、反向起爆爆炸应力波的分布特征进行了研究,反向起爆岩石破碎更加充分。正向起爆,炸药近区岩体过于粉碎,远区岩体破碎效果差,易形成岩石大块,增加二次破碎和运输成本。通过应力分布特征分析,反向起爆对爆破效果和成本控制更有利。     

干旱区露天煤矿复杂岩体爆破技术方案设计研究

为了减小干旱区深凹露天煤矿在非均质复杂岩体赋存条件下深孔爆破所产生的岩体大块和爆堆不规整给采装、运输安全作业带来的影响及爆破飞石对采掘场内安全设施和设备带来的危害,提出了干旱区非均质复杂岩体爆破关键技术,即:针对不同复杂岩体破裂面构成形态,优选具有实现多段位逐孔毫秒微差、多种起爆单元形式组合和炮孔连接线可变的V型斜线毫秒微差起爆网路;优选确定爆破参数和毫秒微差间隔时间,根据复杂岩体赋存状况,采用三角形布孔、小药包不耦合装药的大区多排孔深孔爆破和逐孔毫秒微差起爆;增加岩体内爆破侧向自由面,增强反射拉伸波在爆破侧向自由面处对后爆孔岩体的径向拉应力作用,从岩体构造与爆破作用之间的关系揭示干旱区非均质复杂岩体破岩机理;选用低爆力工业炸药孔内多点瞬发起爆,减少爆炸应力波对岩壁的过度破碎而增加爆生气体的爆破作用时间使爆破效能持续有效.爆破实验结果表明,采用优化的爆破设计方案和关键技术,能较好解决非均质复杂岩体爆破难题,使爆破作用更加有效,爆破能量分配更加均匀,爆堆更加规整便于采装和运输.     

兰陵铁矿倒“V”型逐孔起爆技术的应用实践

兰陵铁矿围岩与矿体均为坚硬—极坚硬岩石,在采矿过程中,爆破困难且落矿后大块多。经过理论计算,对倒"V"型逐孔起爆技术的爆破参数进行了优化,并对起爆网络进行了设计,经现场试验,有效降低了大块率,爆破效果较好。     

声波检测技术在边坡开挖爆破的应用

针对露天矿爆破开采时出现矿岩大块率高的问题,尝试利用声波检测技术探究岩性及岩体内部损伤程度,结合Micro Trap爆速测速仪分析炸药、岩石波阻抗匹配关系。以德兴铜矿为例,通过声波测试技术对该矿某大块率较高地段进行研究,分析出该地段岩体结构完整性差,裂隙发育程度高,导致爆破时炸药能量传递不均。提出减小孔网参数,采取逐孔微差起爆的方式能有效降低大块率,提高炸药能量利用率。     

复杂环境下的台阶爆破技术

在爆区周围环境复杂、岩体节理裂隙发育的条件下,研究采用了控制破碎岩石移动的台阶爆破技术和合理的装药结构及微差起爆技术,使岩体破碎后既解体充分又不产生爆破危害,同时爆破后的大块率小于１０％．     

复杂环境下的台阶爆破技术

在爆区周围环境复杂、岩体节理裂隙发育的条件下，研究采用了控制破碎岩石移动的台阶爆破技术和合理的装药结构及微差起爆技术，使岩体破碎后既解体充分又不产生爆破危害，同时爆破后的大块率小于１０％。     

改善岩体深孔爆破大块率的实践

通过对岩体深孔爆破大块产生的部位和原因的分析,提出了降低大块率的技术措施,指出根据岩体结构和岩性特征对爆破参数进行优化设计是控制大块率的关键环节,同时系统地论述了爆破参数设计的原则和程序,对改善深孔爆破大块率有借鉴意义。     

改善岩体深孔爆破大块率的实践

通过对岩体深孔爆破大块产生的部位和原因的分析,提出了降低大块率的技术措施,指出根据岩体结构和岩性特征对爆破参数进行优化设计是控制大块率的关键环节,同时系统地论述了爆破参数设计的原则和程序,对改善深孔爆破大块率有借鉴意义。     

中深孔微差爆破参数优化在某露天矿开采中的应用

针对某露天矿井开采中大块率高、留有根底等严重影响生产的问题,对原用深孔微差爆破方案、爆破参数和起爆网路等进行了调整和优化。爆破效果表明,所确定的爆破方案及设计参数是有效的,为类似的中深孔微差爆破工程提供了有益的参考。     

狮子山铜矿多排同段爆破的实质及其破岩机理

狮子山铜矿多排同段爆破的实质是“短时微差”起爆和“随机同时”起爆爆破作用的复合,其主要特点表现为爆破工艺及相应的采矿工艺得到简化。“短时微差”起爆的爆破作用机理类同于排间段别微差爆破,但爆破应力波的叠加作用及爆炸气体作用更加充分,爆破裂纹的形成、交叉分枝现象更为普遍。“随机同时”起爆,炸药能量同时对岩石释放,极易沿孔间连线形成足够宽的贯通裂纹,但在炮孔的其他作用方向上,这种炸药能量同时释放对岩石的破碎作用没有明显效果。     

起爆位置对煤岩体深孔爆破的影响

基于岩石断裂力学和爆炸力学原理,分析了起爆位置对深孔爆破效果的影响。并运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对不同起爆位置下柱状药包在煤岩体中产生的应力场及其传播规律进行三维数值模拟研究。研究结果表明:起爆位置对深孔爆破有显著影响,孔口起爆形成的爆炸高能区指向煤岩体内部,有利于炮孔底部深部岩体的瞬时脆性断裂,孔底起爆在煤岩体内形成的应力有效冲量是孔口起爆1.5倍左右,有利于塑性区内应力集中区煤岩体的破碎和裂纹扩展。     

断层硬岩超深孔预裂爆破分析研究

以巴彦高勒煤矿311202工作面为背景,采用理论分析、数值模拟等手段对断层硬岩超深孔预裂爆破进行研究,研究结果表明:断层硬岩深孔爆破过程中,呈现"近-中-远"3个区域分布特征,结合311202工作面过断层实际情况,采用钻爆法施工炮孔,裂隙区半径为15～30倍的炮孔半径为0.5～1.2 m。爆破孔内炸药起爆瞬间,爆炸波的传播速度比爆生气体传播速度要快,爆炸波优先对岩石起破碎作用。随着爆炸波的传播与反射,应力波出现叠加卸载效应,降低爆破孔周围岩石应力强度,导致试块在沿对边中心连线方向发生破坏。炸药起爆时炸药爆炸的内能会转化为岩石试块破裂块体的动能及爆破孔周围岩石裂隙发育所损耗的能量,系统的总能量呈现降低趋势。     

青海木里煤矿冻土爆破大块率控制措施

冻土爆破是木里煤矿开采工艺的重要环节,而爆破高大块率已经影响到矿山生产效益,针对木里煤矿高原冻土特性进行分析,阐明冻土爆破大块产生的部位和大块率高的原因,对矿山爆破参数进行优化,确定了合理的炸药单耗,通过采用岩渣间隔装药方法,宽孔距、小排距的布孔方式及V型逐孔起爆网路,有效改善了爆破效果,降低了大块率,提高了生产效率,节约了成本,达到了预期目的。     

薄矿脉开采中平行密集深孔崩矿的研究

采用多排水平深孔崩矿时,按其顺序起爆时的每个药包的爆破能量是在岩体中沿各个方向均匀分布的。为保证形成一定尺寸的回采空间,一般紧靠其设计边界布置炮孔。这些炮孔中的药包爆破时,不可避免地     

扇形孔爆破裂隙的数值模拟

对扇形孔爆破裂隙产生机理的认识可以为改进爆破方案提供科学依据。利用程潮铁矿中深孔落矿参数及岩石的基本力学参数,通过AUTODYN软件,应用Johnson-Holmquist(J-H)材料模型,来模拟岩石爆破产生的裂隙。通过在炮孔之间的孔底、中间和孔口位置添加高斯点来记录爆破过程中最大爆破应力变化。通过模拟结果分析,炮孔越是密集的地方爆破应力越大,爆破裂隙也越多;相邻炮孔间隔时间起爆可以大幅度提升孔底岩石的最大爆破应力;相邻炮孔间距较小时,间隔时间起爆的作用就不明显了,岩石受到的最大爆破应力主要受距离近的炮孔爆破应力波的影响。     

大型薄壁结构物的联合爆破拆除

介绍了大型钢筋混凝土薄壁结构水池的爆破拆除过程,施工时,将水池分为地面和地下两次爆破切割,无水的墙体爆破选用铵梯炸药,有水的墙体爆破选用岩石水胶炸药,爆破网络采用多回路非电导爆网路,浅孔爆破采用毫抄微差起爆网路,爆破效果理想。