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。     

炮孔密集系数对破碎效果的影响

对逐孔起爆和排间顺序起爆2种方式下,炮孔密集系数对爆破块度和块内损伤度的影响进行了数值模拟。计算中炮孔密集系数从1.00逐渐增大变化至1.92,块度以平均破碎尺寸d50、极限破碎尺寸d90和大块率Br为评价指标,块内损伤度以系统破裂度Fr为评价指标。数值计算表明,当采用逐孔起爆时,由于每孔只有2个自由面,炮孔密集系数的变化影响不明显;当采用排间顺序起爆时,密集系数较大时,爆区内岩体的破碎较为均匀,随着密集系数的减小,由各炮孔包围的矩形区域中部出现大块分布,且密集系数越小,大块分布越明显。所以,在采用排间顺序起爆时,适当增大孔间距及缩小孔排距可以明显改善爆破效果。     

大断面硐室大孔距崩落爆破技术模型试验研究

为提高爆破效率,改善爆破效果,根据露天采矿爆破时采用大孔距小抵抗微差爆破技术的原理,结合我国大断面井巷掘进施工的具体特点,从理论上分析研究了大断面井巷掘进大孔距崩落时孔网参数的合理选定,并根据相似理论进行了相似材料和模拟炸药的研究,并在模型试件上进行了单孔单自由面、双孔单自由面的试验,孔内装药分段微差爆破试验,合理延迟间隔时间及炮孔密集系数m的试验研究,得出大断面硐室掘进大孔距崩落爆破合理的炮孔密集系数m=1.5-2.0。     

逐孔微差爆破在吉劳露天矿的应用研究

逐孔起爆微差爆破技术由于具有提高爆破效果、降低爆破振动等优点,被广泛应用于实际工程中。目前,塔吉克斯坦吉劳露天矿台阶爆破存在着爆破振动过大、大块率较高、生产效率较低等问题。为提高爆破效果,采用逐孔微差爆破。通过微差时间相关的半经验公式,获得孔间及排间合理的延期时间。通过爆破试验,表明了合理的逐孔微差爆破技术能够改善爆破质量。     

数码雷管露天深孔微差爆破网络数值模拟

以河北司家营露天矿场为研究对象,研究数码雷管精准延期的深孔露天微差爆破,提出可增大爆破效果、减少爆破振动危害的微差爆破网络,并利用非线性动力分析软件LS-dyna模拟4种不同方案的露天深孔微差爆破。结果表明：采用菱形布孔,孔间间隔单炮孔爆破地震波的半周期,S型串联起爆顺序的微差爆破网络,在水平距离起爆点3 m~18 m处,比原矿场爆破方案下的有效应力增大24.8%;在水平距离爆源25 m~200 m处,比原矿场爆破方案在X方向爆破振速峰值减小,即爆破振动危害减小;模拟结果对类似露天深孔爆破工程设计及实践具有一定的参考意义。     

论宽孔距微差爆破技术

本文以爆破漏斗理论为基础,通过分析炮孔密集系数m变化所引起的爆破几何条件、岩石破碎机理的变化,说明宽孔距微差爆破技术对破碎质量的改善是由于临空面的增加、发育的爆破裂隙系及最小抵抗线的减小、应力降低区域的消失、附加破碎概率的增加和炸药单耗的微小增加等情况所致,从而获得较合理的炮孔密集系数。     

高精度GPS钻机智能布孔系统在平朔东露天矿的应用

针对平朔东露天矿目前布孔方式存在的低效率、误差大、有安全隐患的现状,对高精度GPS定位技术在东露天矿钻机智能布孔的设计及应用进行阐述和分析。通过现场校准改进试用,高精度GPS定位技术可以节省大量时间和成本,提高钻机布孔效率,经过精确定位和精密计算后从整体规划布孔,实时进行钻孔监测随时修改,可以使布孔合理化,精确化,能够最大限度的避免爆破误差,极大减轻了东露天矿的生产压力。     

高村铁矿爆振区半连续工艺系统控振技术方案

为降低爆破作业对高村铁矿半连续工艺建筑设施和系统运行的影响,采用了逐孔微差和孔内分段微差爆破;密集深孔爆破;孔底间隔和孔间水间隔爆破;调整台阶推进方式,改变爆破振动传播方向等控振技术措施,最大限度地降低了爆破振动,有效确保了工艺设施建设和系统运行的安全,取得较好的经济效益,可供类似矿山参考。     

宽孔距小抵抗线技术在深孔爆破中的应用

根据深孔爆破工程实践,对宽孔距小抵抗线爆破技术进行了研究,该技术可改善爆破质量。为了确保爆破效果,炮孔密集系数应通过试验确定,采用三角形布孔,控制一次起爆的炮孔排数。     

水厂铁矿70万t级深孔大区微差爆破初步探讨

本文针对水厂铁矿70万t级深孔大区微差爆破的设计思路,降低爆破震动的技术措施,大孔距布孔方式,穿孔爆破施工组织及适应条件等问题进行了阐述.通过大区微差爆破的实践,说明了大区微差爆破的实施是爆破综合技术的应用.     

逐孔起爆炮孔布置型式对抵抗线分布的影响

基于孔间毫秒延时起爆技术的作用原理,分别对等腰三角形布孔和矩形布孔条件下炮孔抵抗线分布的基本特征进行了分析,发现炮孔起爆瞬间抵抗线的均匀性与炮孔布置型式紧密相关,进而对矿岩爆破量和爆破破碎质量具有重要影响。在此基础上提出了炮孔抵抗线均匀系数β、γ、η的概念。对比分析发现,采用孔间毫秒延时起爆技术,与矩形布孔相比,等腰三角形布孔可使炮孔在不同方向上的抵抗线更为均匀。在采用等腰三角形布孔的同时取炮孔邻近系数m=1.155,炮孔在不同方向上的抵抗线最为均匀,最利于提高炮孔的矿岩爆破量和爆破破碎质量。     

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。     

钻孔爆破孔间最佳延时时间模型试验研究

为探寻钻孔爆破孔间最佳延期时间,采用高速摄影技术、动态应变测试方法以及数码电子起爆系统等高精度试验设备,从新自由面形成时间和应力波残余量两方面因素考虑,通过混凝土边坡模型单孔爆破高速摄影拍摄和逐孔爆破动态应变测试试验进行分析研究。孔间延时时间为5 ms时,前后炮孔间应力波叠加情况很好,但是后孔起爆时未能形成良好的自由面;当孔间延时时间为10 ms时,既能保证有10 mm以上的裂缝形成,后孔起爆时又仍有较大残余应力存在于介质中,有利于形成良好的破碎效果;当孔间延时时间为15 ms时,介质中由前孔爆破产生的残余应力几乎消失;当孔间岩石在20 ms以上时,后孔起爆不受前孔爆破应力波影响。综合考虑,建议逐孔微差爆破中孔间最佳延时时间控制在10~15 ms。     

复杂爆区逐孔起爆技术应用

逐孔爆破技术以高强度、高精度导爆管毫秒雷管为起爆及传爆元件进行起爆网络设计,是实现单孔孔间微差起爆的一种先进爆破技术。本文介绍了逐孔起爆技术的作用原理和起爆工艺,以及该技术在地质条件复杂,形状不规则复杂爆区的应用实践。     

BP neural network model on the forecast for blasting vibrating parameters in the course of hole-by-hole detonation

According to the neural network theory, combined with the technical characteristics of the hole-by-hole detonation technology, a BP network model on the forecast for blasting vibration parameters was built. Taking the deep hole stair demolition in a mine as an experimental object and using the raw information and the blasting vibration monitoring data collected in the process of the hole-by-hole detonation, carried out some training and application work on the established BP network model through the Matlab software, and achieved good effect. Also computed the vibration parameter with the empirical formula and the BP network model separately. After comparing with the actual value, it is discovered that the forecasting result by the BP network model is close to the actual value.     

基于振动波传播规律的微差台阶爆破降振研究

在某露天矿实施逐孔台阶微差爆破试验,试验过程对三个不同延期时间爆区进行测振。对所测数据和波谱进行分析研究,探究出爆破振动过程中振动波传播规律以及波速峰值、主频、频带能量、总能量等的变化特征。在此基础上分析该特征与爆破振动之间的关系,发现最大主频、峰值速度、能量汇聚点出现时间和最大振动位移出现时间点吻合。同时对峰值速度随时间变化依据所测得的数据进行数学拟合,给出了速度波衰减方程。通过以上研究发现,改变微差时间来控制这些变量出现的时间点可降低爆破振动。所得理论可为今后爆破降振提供技术参考。     

露天开采中深孔爆破与 地下采空区处理一体化实践

三道庄钨钼露天矿经过多年地下开采,现已形成大量采空区,这些空区分布广泛,形态复杂,已成为矿山安全生产的重要安全隐患。通过了解矿区地下空区基本情况,在分析1 330 m台阶北部爆破区域地质概况的基础上,对爆破区域打探测钻孔掌握空区分布特征。根据现场实际情况,在正常台阶中深孔采矿爆破作业的同时同步对爆区内的空区进行处理,将采矿爆破作业和空区处理一体化,爆破网络采用逐孔微差起爆方法,爆破效果良好。在台阶正常生产爆破的同时,排除了空区的安全隐患,保证了生产的顺利进行。     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

岩巷反向爆破技术探讨

对正、反向爆破作用机理进行分析和爆破安全性、效果的对比,通过实际生产中的应用,得出反向爆破无论是在爆破效果、掘进速度、爆破安全性等方面都有不同程度的提高,因此,在制定安全措施的前提下,采用毫秒延期、中深孔反向爆破,要优于正向爆破。     

爆破机理的推墙假说研究

在长期的露天矿台阶爆破实践中，发现前排孔抵抗线过小是爆破产生极底的主要原因之一。作者在几个基本命题的基础上，提出了爆破机理的推墙假说，及以此为理论基础的前排孔加密爆破技术，推墙假说认为，两孔间的贯穿是两孔中炸药的爆炸力向自由面合推墙效应的结果，且要求岩墙厚度适度，均匀，有充足的补偿空间，且施力均衡。而大区微差爆破则是把一堵厚岩墙分成若干个薄岩墙，然后分别推倒，所以，微差挤压爆破不如前排孔退后且加密。还指出前排孔加密爆破技术应采用三角形布孔，排间起爆，以便达到合推的效果。