融冠1号矿中深孔爆破参数优化研究

在内蒙古兴业集团融冠矿业l号矿中深孔爆破之中,存在炸药单耗大、大块产出率高,影响出矿效率的问题.通过对施工管理和设计等方面地分析研究,针对现场情况从加强矿山地质编录工作和爆破施工管理,优化单位炸药消耗量、炮孔密集系数、最小抵抗线、孔底距和爆孔堵塞长度等方面提出解决问题的方法,使矿山单耗减15％左右,大块率减少0.8％,...     

露天矿采空区深孔台阶爆破的合理参数确定

为了减少安家岭露天矿爆破成本和提高爆破效果,用LS-DYNA软件模拟真实的现场环境和爆破过程,探讨并获得了30 m高度台阶的合理炮孔顶部充填长度和炸药单耗量。结果表明:在炮孔充填长度分别为7 m、7.5 m、8 m、8.5 m和9 m时,通过比较岩石最不利破碎点Y方向上拉应力与抗拉强度的大小,得出炮孔充填长度合理区间为8~8.5 m;在炸药单耗分别为0.45 kg/m3、0.50 kg/m3、0.55 kg/m3和0.60 kg/m3时,通过比较台阶坡底自由面处、两炮孔中心线延线距自由面0.5 m处和Y方向上相同高度台阶坡面处的拉应力与抗拉强的大小,得出合理的炸药单耗量为0.55 kg/m3。     

基于正交试验法的爆破块度分布影响因素敏感性分析

爆破块度分布影响因素众多,研究各影响因素的主次关系对爆破参数优化意义重大。基于正交试验原理,在白鹤滩旱谷地料场进行了4次爆破试验,以平均块度、级配料不均匀系数和大块率为试验指标,研究了炸药单耗、孔距和堵塞长度对爆破块度分布影响的敏感性。结果表明:不同试验指标的影响因素主次顺序不同;平均块度影响因素由主到次分别为炸药单耗、孔距和堵塞长度,级配料不均匀系数的影响因素由主到次分别为堵塞长度、炸药单耗和孔距,大块率则分别为炸药单耗、堵塞长度和孔距;旱谷地料场人工骨料开采时,炸药单耗0.35 kg/m~3,孔距6.0 m,堵塞长度4.5 m为最优爆破参数组合;正交试验可以次数最少的均衡试验得到爆破参数的最优组合,但需结合生产实践对爆破参数进行优化。     

露天台阶爆破宽孔距布孔探讨

宽孔距爆破设计的关键在于选取合理的炮孔密集系数m,根据宽孔距破岩机理,利用几何关系,推导出最佳的炮孔密集系数m=2√3,并提出了比较系统的爆破设计方法,包括炮孔平面布置参数确定,起爆顺序等.     

湖北三鑫金铜矿扇形中深孔爆破参数优化数值模拟研究

湖北三鑫金铜矿进入深部开采后,采用扇形中深孔爆破破岩方式回采顶底柱,由于布孔方式和岩石物理力学性质发生变化,导致扇形中深孔爆破存在大块率高、缩口严重等问题。运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对不同孔网参数的中深孔爆破过程进行数值模拟计算。基于现场岩石实际物理力学性质和实际炸药材料参数建立了1.4 m、1.6 m、1.8 m三种不同孔底距和1.6 m、1.8 m、2.1 m三种不同排间距数值计算模型,通过分析炮孔爆破过程中关键时刻模型有效应力云图,确定出扇形中深孔爆破方式的岩石低应力区集中在两炮孔中心线中上部位置,再通过将布置在模型关键位置监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石材料的最大动态抗拉强度对比,确定出当孔底距为2.1 m,排间距为1.4m时低应力区内监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石的最大动态抗拉强度最为接近,确定出三鑫金铜矿扇形中深孔爆破的最优孔网参数：最优孔底距2.1 m,最优排间距1.4 m。经现场应用试验验证在相同炸药单耗的情况下,更优的孔底距、排间距设计能够有效的降低扇形中深孔爆破的大块率高、缩口严重的问题。研究成果可为矿山后续回采工作提供...     

岩石松动爆破炮孔密集系数研究

宽孔距岩石松动爆破技术具有增加孔网参数、降低炮孔和炸药消耗、改善破碎效果等优点。理论分析、试验研究和工程实践结果表明：岩石松动爆破较为合理的炮孔密集系数取值为1．5－2．0。     

羊拉铜矿爆破漏斗实验

为了给高原矿山深孔爆破参数选择提供依据,以利文斯顿爆破漏斗理论为指导,在与采场岩性相近的穿脉巷道中进行单孔爆破、变孔距爆破和斜面台阶爆破漏斗实验,并对实验结果进行分析。得到小型爆破漏斗实验参数:最佳埋深0.68m,漏斗半径0.58m,炸药单耗1.78kg/m3,最小抵抗线0.70m。将其推算到深孔爆破中,得到深孔爆破参数:最大孔距1.8m,排距1.4m。工业实验进行验证,爆破效果较好,大块率明显降低,损失贫化率也得到了良好的控制。     

羊拉铜矿爆破漏斗实验

为了给高原矿山深孔爆破参数选择提供依据,以利文斯顿爆破漏斗理论为指导,在与采场岩性相近的穿脉巷道中进行单孔爆破、变孔距爆破和斜面台阶爆破漏斗实验,并对实验结果进行分析。得到小型爆破漏斗实验参数:最佳埋深0.68m,漏斗半径0.58m,炸药单耗1.78kg/m3,最小抵抗线0.70m。将其推算到深孔爆破中,得到深孔爆破参数:最大孔距1.8m,排距1.4m。工业实验进行验证,爆破效果较好,大块率明显降低,损失贫化率也得到了良好的控制。     

黑山露天矿爆破参数优化数值模拟研究

为了改善黑山露天煤矿爆破效果,减少大块率,针对具有较好完整性岩体及较坚硬岩性特征的2505及2520等平台的爆破参数进行优化,开展不同孔距、坡顶距对爆破效果影响的数值模拟研究.通过现场岩石取样,进行密度测试、单轴抗压强度测试、直剪试验、巴西劈裂试验测试岩石强度、弹性模量、泊松比,获得现场岩石的真实力学参数.基于岩石真实力学参数确定模拟参数,建立了2.5 m、3.0 m、3.5 m三种坡顶距工况与5.0 m、5.5 m、6.0 m三种孔距工况下的有限元分析模型,分别对比分析了岩体整体的爆破损伤范围及孔口、坡顶线、坡面三处单元的拉应力作用,确定了适合黑山露天矿2505及2520等平台的坡顶距为3.5 m及孔距为6m.通过爆破参数优化,有效改善了黑山露天煤矿爆破效果,提高了采矿施工效率3％以上.     

铁炉港采石场二期工程深孔台阶爆破实践

铁炉港采石场二期工程采用深孔台阶爆破,日爆破方量达3万m3,地质条件不利,而对块度要求非常严格。根据可爆性将岩石分为三类,采用不同的穿孔爆破参数。通过试生产期间的数据统计和分析,建立了孔网参数和炸药单耗与粉矿率、大块率及根坎率的关系,为穿孔爆破参数优化提供了依据。通过成本分析得知,控制爆破成本的主要措施是降低粉矿率。     

基于RBF神经网络的爆破参数优选试验研究

为了优化某矿山采场的爆破参数,提出了水平凿岩方式代替上向倾斜凿岩方式的改进方案。根据改进方案,在采场中进行了L_9(3~3)的爆破参数正交试验,获取了9组试验结果。利用RBF神经网络模型对试验结果进行预测,以最小抵抗线、孔间距、周边孔距作为输入因子,炸药单耗、大块率作为输出因子,当隐含层个数为9时,预测效果最优;在综合考虑爆破成本和爆破效果的前提下,提出了爆破综合期望指数公式来最终优选爆破参数,获取了48个爆破综合期望指数,最大值1.134。综合分析,最终推荐矿山最优爆破参数为:排距1 m,孔间距1.4 m,周边孔距1 m,炸药单耗0.185 kg·t~(-1)。实际应用证明,选择的孔网参数合理,大块率降低至7%以下,极大的降低了爆破成本。     

压渣爆破技术在路堑边坡治理中的应用

为确保连云港某地路堑边坡的稳定性,防止地质灾害的发生,使用爆破技术对该地边坡进行治理。该爆破区域施工场地狭小,石料出运受限,结合压渣爆破破岩机理,采用逐孔起爆的压渣爆破技术方案。留渣体厚度3.5 m、起爆时间间隔50 ms、炸药单耗0.45 kg/m 3、前排单孔装药量130 kg、后排单孔装药量100 kg。通过爆破安全校核可以确保周围建筑物爆破振动安全性。爆破施工结果表明:爆破施工参数设置合理,降低了岩石大块率,减少了爆破地震效应,取得了良好的爆破效果。     

轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究

为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。     

基于PSO改进的BP网络在爆破大块率优化中的应用

为解决地下矿山爆破开采采场大块率较高的问题,将PSO算法应用于BP网络中,生成PSO-BP模型对影响大块产生的主要参数进行优化。以参数孔底距、排距、一次炸药单耗、起爆位置为输入因子,大块率为输出因子建立PSO-BP模型,采用现场实测数据初步训练模型,通过控制变量法对模型参数的选取分别进行敏感性分析,得出最佳的大块率PSO-BP评价模型。增加模型各输入因子水平数,按L16(34)正交表组成优选样本,经评价模型的计算预测,搜索出最优的大块率影响参数值。研究结果表明:以东际金矿为例,采用孔底起爆方式,得出最佳大块率预测值9.98%,最优参数值是排距为1.6 m,孔底距为1.8 m,一次炸药单耗为0.350 kg/m~3。     

淮海战役纪念馆基础桩井岩石爆破实践

介绍了淮海战役纪念馆改扩建工程人工挖孔桩基础岩石爆破实践情况.通过对爆破场所所处地理位置、地层岩石性质及岩石风化程度等进行分析,并结合爆破操作要求制定了爆破技术方案.爆破参数中,单位用药系数取为1 200～1 600 g/m3,药孔布置10个,药孔间距为30～50 cm,药孔圈距为20～35 cm,药孔深度为1.0～1.2 m,总装药量为1.5 kg,在爆破过程中,所有装药均采用密实性装药结构,起爆网络采用串联形式.同时通过控制同段起爆的最大药量,采用橡胶轮胎炮被,及时排除炮烟等措施来保证操作安全.此项桩井爆破工程实践所取得的成功经验,对类似工程具有借鉴和推广价值.     

优化爆破参数提高块煤率的实验研究

为了控制黑岱沟露天矿煤层爆破中1.8m以上大块的产出率和10mm粒度以下煤的产率,提高优质煤的块煤率和产量,在分析煤岩爆破破碎机理及减少爆破药柱粉碎区途径的过程中,对爆破参数进行了优化,提出了将低密度铵油炸药应用于黑岱沟露天煤矿煤层爆破的方案。同时,对低密度铵油炸药和铵油炸药不同孔网参数、装药结构、填塞长度进行煤层爆破对比实验,分析了二者对块煤率、采掘效率及安全性的影响。结果表明:低密度铵油炸药能够实现炮孔内连续装药,其线装药密度低,有利于降低炸药单耗,爆炸能量传递更均匀,能有效减少末煤量,块煤率较铵油炸药提高了13.78%。确定了露天煤矿厚煤层爆破炸药单耗的最佳范围是0.176⁰.23kg/m3,可为露天煤矿煤层爆破设计提供依据。     

分层装药爆破间隔填塞长度优化研究

分层装药爆破在工程中应用广泛,其具有良好的爆破减振和提高孔口堵塞段破碎等效果。但是在实践中,合理的中间填塞长度选择一直缺乏依据。通过有限元软件LSDYNA对90 mm孔径6 m深的炮孔分别建立中间填塞段长度为25~105 cm的五个模型,上、下药包装药量固定,耦合装药,以爆破损伤以及单元所受最大拉应力两个指标来分析填塞段长度对分层爆破效果的影响。结果表明:中间填塞长度过短,能量集中作用于中间段,会导致岩石过于粉碎;中间填塞长度的增加,孔口堵塞段岩体破碎效果也随之改善,填塞长度105 cm和25 cm相比,地表处单元所受最大拉应力增加了约1倍,但中间段破碎效果弱化;当中间填塞段长度为85 cm时,中间填塞段岩体和上部岩体均有较好的破碎效果;通过振动分析,中间填塞长度变化对离炮孔较远区域爆破振动的影响较小。基于数值模拟结果的工程试验表明,最佳中间填塞段长度为85~95 cm,较数值模拟结果稍大。     

大规模岩土爆破工程施工技术

针对大规模、高强度岩土爆破工程难度大的特点,以舟山绿色石化基地8 000万方岩土爆破工程为背景,通过采用等边三角形布孔斜线起爆网路、径向耦合-不耦合装药轴向孔底空气间隔定向卸压爆破装药技术、预留孔底保护层缓冲爆破等施工关键技术,提高了岩石破碎效果,大块率降低了10%～30%,爆破振速降低了15%～25%,同时也有效地保护了边坡和建基面岩体,对类似大规模岩土爆破工程的施工有一定的指导意义。     

大规模岩土爆破工程施工技术

针对大规模、高强度岩土爆破工程难度大的特点,以舟山绿色石化基地8000万方岩土爆破工程为背景,通过采用等边三角形布孔斜线起爆网路、径向耦合-不耦合装药轴向孔底空气间隔定向卸压爆破装药技术、预留孔底保护层缓冲爆破等施工关键技术,提高了岩石破碎效果,大块率降低了10%~30%,爆破振速降低了15%~25%,同时也有效地保护了边坡和建基面岩体,对类似大规模岩土爆破工程的施工有一定的指导意义。     

50 m厚岩石剥离的深孔抛掷爆破法及爆破振动特性

针对黑岱沟露天煤矿单一特厚煤层上覆50m岩石的高效剥离问题,提出了利用大直径倾斜深孔进行抛掷爆破+吊斗铲剥离的露天煤矿开采技术方案,探索了一套深孔抛掷爆破主要技术参数的确定方法,取得了深孔抛掷率32%以上的效果。在单孔装药量大,一次抛掷爆破装药量超过1 000t的条件下,通过现场爆破振动测试了解抛掷爆破的振动特性后,采用毫秒延时逐孔起爆、不同品种炸药匹配装药和大孔距预裂爆破等综合技术,取得了良好的减振效果,为黑岱沟露天煤矿高边坡稳定及邻近矿区房屋的安全创造了有利条件。