国内外露天矿山台阶爆破技术

综合介绍了国内外露天台阶爆破技术,系统阐述了近年来在台阶爆破设计、计算机辅助设计系统、GPS钻孔定位、预装药等技术方面的新进展,详述了国内外露天矿台阶控制爆破技术在爆破参数设计、钻孔、药包布设、起爆系统、爆破安全、装药机械化以及计算机应用等方面的最新成果。最后,对我国露天矿台阶爆破技术的今后发展方向提出看法。     

逐孔台阶爆破设计与优化软件开发

利用Voronoi网格技术,给出了逐孔台阶爆破起爆顺序的确定方法,很好的改善了爆破效果。以Voronoi网格剖分技术为理论基础,结合优化理论在Visual C++平台下开发了一款台阶爆破设计与优化软件,可以实现:台阶爆破布孔设计、爆堆矿岩块度分布、爆破效果评价等功能。软件应用简便,界面友好,适合于露天矿及其他台阶爆破工程。     

大型露天矿半连续工艺台阶爆破参数优化试验

针对大型露天矿半连续工艺生产的需求,通过爆破优化试验,运用非连续变形分析、激光机器视觉台阶坡面成像系统、台阶爆破智能设计系统和精确钻孔信息化施工等技术手段,对台阶爆破中孔网参数、装药结构以及延时时间等爆破参数进行优化,有效控制爆堆的前冲和后翻,实现了控制爆堆前冲距离不大于50m、后翻距离不大于15m的优化研究目标。     

大型露天矿半连续工艺台阶爆破参数优化试验

针对大型露天矿半连续工艺生产的需求,通过爆破优化试验,运用非连续变形分析、激光机器视觉台阶坡面成像系统、台阶爆破智能设计系统和精确钻孔信息化施工等技术手段,对台阶爆破中孔网参数、装药结构以及延时时间等爆破参数进行优化,有效控制爆堆的前冲和后翻,实现了控制爆堆前冲距离不大于50m、后翻距离不大于15m的优化研究目标。     

露天矿山台阶爆破技术发展现状及展望

矿山行业数字化转型升级不断加快,台阶爆破作为露天矿山高效开采的重要技术支撑,必须紧跟行业发展趋势。将台阶爆破从发展历程上分为控制爆破、精细爆破、数字爆破及智能爆破,分析了各阶段的实际进展;从爆破全生命周期角度出发,针对爆破设计、钻孔技术、装药施工及爆破效果分析等关键环节进行了整体阐述,认为现阶段台阶爆破碎片化研究较多,未能形成有效的串联系统,建议从一体化技术体系、炸药与岩石自动匹配、数字化智能化转型技术研发等方面,开展科研攻关工作,促进爆破行业的高质量可持续发展。     

复杂环境大区露天深孔台阶爆破技术在岙山油库区开挖中的应用

介绍了复杂环境下大区深孔台阶运孔毫秒延时爆破技术在岙山油库区开挖中的应用.认为采用正方形布孔方式、适当加大炸药单耗和钻孔超深、采用高精度雷管起爆、起爆顺序应结合爆区形状和岩层结构情况以及振动监测等是成功实施复杂环境下大区深孔台阶逐孔毫秒延时爆破设计的重点内容.     

关于塑料导爆管在露天矿大区微差爆破中应用的安全技术问题

从1983年起,我们在金堆城钼业公司露天矿开展了使用导爆管系统的大区微差减震爆破的试验研究,现就试验中遇到的技术问题论述如下: 一、导爆管系统在露天矿大区微差爆破中能否可靠传爆在露天矿深孔台阶爆破中使用导爆管起爆系统,至今人们对三个问题认识尚不一致,即     

炮孔因素对露天台阶爆破效果的影响分析

钻孔爆破中,与炮孔有关的参数是影响爆破效果的最重要因素之一.主要分析了炮孔倾斜度、炮孔直径、超深和堵塞长度、孔距和排距、最小抵抗线等因素对爆破效果的影响,这对台阶爆破设计有一定的参考价值.     

利用浅孔改善深孔台阶爆破孔口块度技术研究

新疆别斯库都克露天煤矿由于岩体节理裂隙发育,深孔台阶爆破中孔口部分容易产生大块.为了改善该露天矿岩石爆破效果,采用了深孔之间布设浅孔的方式对孔口的爆破破碎效果进行改善.为了确定合理的爆破参数,采用了数值模拟方法对参数进行模拟验证.在露天矿现场取样制作试件测试了现场砂岩的岩石力学性质,基于实测岩石力学性质与现场爆破参数建立了数值模拟模型.对不同浅孔深度的五种模拟条件进行了模拟,分析了不同条件下孔口1～4m范围内的爆破应力波应力峰值,确定了4m浅孔深度下对于孔口部分爆破效果的改善效果最佳.在别斯库都克露天矿1216台阶尝试采用了增加4 m深度1.5 m装药长度的浅孔,明显改善了现场爆破效果.该研究结果可以对利用浅孔改善深孔露天台阶爆破孔口部分爆破效果,减少孔口大块提供技术参考.     

露天矿山台阶爆破技术发展现状及展望

矿山行业数字化转型升级不断加快,台阶爆破作为露天矿山高效开采的重要技术支撑,必须紧跟行业发展趋势.将台阶爆破从发展历程上分为控制爆破、精细爆破、数字爆破及智能爆破,分析了各阶段的实际进展;从爆破全生命周期角度出发,针对爆破设计、钻孔技术、装药施工及爆破效果分析等关键环节进行了整体阐述,认为现阶段台阶爆破碎片化研究较多,...     

爆破振动频率调控技术研究与应用

应用机械振动控制理论研究爆破振动的频谱特性,发现延时爆破引发的地震是由逐孔破岩振动和孔间延时振动两种不同能谱的振波迭加而成。以延时起爆振动作为控制基波,将逐孔破岩振波转为谐波分析,再利用运动震源所产生的多普勒效应,合成混频实现振波频移。据此,建立了爆破振动动力响应控制的基本理论和设计方法,并成功应用于岩土爆破和拆除爆破。     

群孔齐发爆破岩体振动频谱特性研究

基于理论分析推导出群孔等效爆炸荷载的频域表达式,并代入黏性岩体爆破振动速度幅值谱表达式中,得到群孔齐发爆破激发的岩体振动速度幅值谱表达式.针对露天台阶深孔爆破,以正方形布置的四孔爆破作为研究对象,研究群孔齐发爆破岩体振动频率的影响因素及主频衰减机制.结果表明:群孔齐发起爆激发的振动速度幅值谱随爆心距、炮孔间距、单孔药量...     

东联2号路路堑开挖控制爆破技术

针对东联2号路路堑开挖周边环境复杂的情况,为了严格控制爆破振动与爆破飞石的危害,采用浅孔小台阶爆破与预裂爆破相结合的爆破方案。主爆孔采用不耦合装药并进行逐孔起爆,预裂孔采用导爆索连接,每5个孔之间由25 ms雷管进行小微差接力连接。主爆孔和预裂孔的接力雷管均采用高精度数码雷管进行精确延时,改善了普通导爆管雷管由于延时误差的存在出现跳段而导致爆破振动效应叠加的现象。对炮孔进行了4层胶皮网覆盖,有效地防止了飞石的产生。爆破达到了预期的效果,或可为类似的工程提供借鉴。     

立井直眼微差爆破模型试验振动测试与分析

为降低立井爆破施工的振动效应,以立井爆破中两圈直眼为原型,实施三种不同起爆延期的直眼微差爆破模型试验,并用UBOX-5016型爆破振动智能监测仪测试混凝土模型的爆破振动效应。实测爆破振动波表明,微差爆破可减少单段起爆药量、明显降低爆破振动效应;起爆延期25 ms时I段、Ⅱ段爆破振动波形彼此叠加,测点形成干扰降振效应,爆破峰值振动速度较小;起爆延期为50 ms时I段、Ⅲ段爆破振动波形彼此独立,峰值振动速度由单段起爆药量决定。竖向爆破振动波形频谱分析表明,微差爆破振动幅值明显低于齐发爆破,且波形复杂。微差爆破能显著降低爆破振动效应,主振频率较高。     

露井联采爆破振动效应的灰色关联度分析

采用灰色关联理论分析了露井联采中地上台阶爆破对地下巷道影响因素的关联程度。选取最大单响药量、炸药单耗、爆源距测点水平距离、爆源距测点垂直距离、总延时时间、段别间最小延时时间和岩体完整性系数为爆破参考因素;爆破振动峰值速度、峰值频率和振动持续时间为系统参考因素。通过对原始数据无量纲化、负相关转化处理,计算出灰色绝对关联度。进行灰色绝对关联度优势分析,得出了台阶爆破对地下巷道影响的准优因素为最大单响药量。研究结果揭示了露天台阶爆破引起的井下巷道水平方向峰值振动速度、峰值频率以及振动持续时间对于所选爆破相关因素之间的关联序。灰色关联分析的具体结果进一步反映出露井联采地上露天台阶爆破对地下巷道振动效应各主要控制因素,分别为最大单响药量、段别间最小延时时间和岩体完整性系数,在今后的露井联采台阶爆破振动效应控制方案设计中可作为主要参考因素。     

露井联采爆破振动效应的灰色关联度分析

采用灰色关联理论分析了露井联采中地上台阶爆破对地下巷道影响因素的关联程度。选取最大单响药量、炸药单耗、爆源距测点水平距离、爆源距测点垂直距离、总延时时间、段别间最小延时时间和岩体完整性系数为爆破参考因素;爆破振动峰值速度、峰值频率和振动持续时间为系统参考因素。通过对原始数据无量纲化、负相关转化处理,计算出灰色绝对关联度。进行灰色绝对关联度优势分析,得出了台阶爆破对地下巷道影响的准优因素为最大单响药量。研究结果揭示了露天台阶爆破引起的井下巷道水平方向峰值振动速度、峰值频率以及振动持续时间对于所选爆破相关因素之间的关联序。灰色关联分析的具体结果进一步反映出露井联采地上露天台阶爆破对地下巷道振动效应各主要控制因素,分别为最大单响药量、段别间最小延时时间和岩体完整性系数,在今后的露井联采台阶爆破振动效应控制方案设计中可作为主要参考因素。     

基于精确延时的基坑开挖爆破振动控制研究

为了控制精确延时爆破时的爆破振动,基于弹性本波理论给出了合理的毫秒延时间隔时间计算公式,并结合基坑开挖工程,对现场实测信号进行分析。结果表明：孔内毫秒延时间隔为4 ms和孔间毫秒延时间隔为12 ms时的瞬时能量较小,利于爆破振动控制。短毫秒延时间隔能够实现爆破地震波能量大幅减小,并能优化爆破振动能量分布范围,趋向于高频方向发展。     

台阶爆破逐孔起爆网路的设计与应用

将导爆管雷管用于逐孔起爆网路设计中，结合雷管段别设置和延期误差，确定出25 ms（MS2）、50 ms（MS3）作为炮孔的最佳延期时间；利用正态分布概率模型进行定量分析，得到该延期时间能够提高地震波干扰降振的概率,避免多孔齐发、后排先爆现象的发生；结合Visual Basic编程语言和计算机辅助设计（CAD），开发了台阶爆破逐孔起爆网路设计系统，实现延时爆破网路设计的可视化和智能化。经实践表明:该系统设计的起爆网路，爆后岩石块度均匀，大块率低，爆破振动明显降低，无飞石、滚石侵限的发生，爆破效果良好。     

爆破地震波传播过程中的多普勒效应研究

为研究爆破施工中毫秒延时爆破作用的频谱特性,采用理论推导和数值模拟相结合的方法进行分析与计算。利用模态识别方法对炮孔间隔时间为25 ms的延时爆破振动数据进行频谱特性分析,得到爆源左、右两侧的爆破振动频率分别约为35 Hz和45 Hz的整数倍。进一步分析可得,这是由于爆破地震波在传播过程中发生多普勒效应,导致不同方向上的频率发生偏移,使得爆源两侧的爆破振动频率值存在差异。据此,实际爆破施工中可以利用多普勒效应进行爆破振动频率的调控。     

大倾角层状岩体微差爆破盲炮研究

在一些节理面较明显的大倾角顺层岩体上爆破施工过程中,往往由于施爆网路微差时间设计不合理而导致产生一些盲炮。结合某工程实际地质情况下的爆破工况和爆破效果,计算分析了部分爆破网路中第一个炮孔起爆产生的振动导致层状岩体在软弱结构面产生一个炮孔直径的位移时间小于爆破网路地表总延期时间,致使地表网路还未完全传爆完毕岩体就已发生移动,岩体滑移导致炮孔错位将孔内未传爆导爆管切断而产生的盲炮现象。针对此种情况产生的盲炮,通过计算滑移体滑动一个炮孔的时间,确定了合理的爆破网路总延期时间,消除了盲炮现象,对同类工程具有一定的参考价值。