巷道掘进爆破炮烟中毒应急救援虚拟仿真系统构建

已上线运行的巷道掘进爆破安全虚拟仿真实验教学平台,实现了巷道掘进爆破方案设计、爆破施工、爆破危害监测与分析三个方面的实验教学内容;但尚未涉及井巷掘进爆破事故的应急救援.以井巷掘进爆破过程中的典型事故—炮烟中毒为例,借助虚拟仿真、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,采用3D Max软件建模及Unity 3D软件开发等手段,构建了巷道掘进爆破炮烟中毒应急救援虚拟仿真系统,实现了掘进爆破炮烟中毒事故演示、工人自救互救及救援人员救援两大环节实操.该系统是巷道掘进爆破安全虚拟仿真实验教学平台的拓展与延伸,既可用于安全工程、土木工程专业本科生及研究生实验教学,也可用于矿山开采、工程爆破等领域相关专业技术人员的培训教学.     

井底车场巷道掘进光面爆破实践

介绍了矿山巷道掘进光面爆破试验的情况,通过实测确定采用YT-29型凿岩机凿钻炮孔,给出了光面爆破参数和工作面炮孔布置。80 m长巷道掘进实践表明,该条件下,加深炮孔的光面爆破效果良好。     

散装炸药在矿山巷道爆破掘进的应用效果分析

当前矿山巷道爆破掘进时,炮孔装填炸药多采用人工装填卷状炸药的方式,劳动强度大且作业效率不高,尤其在矿岩条件差和炮孔较深的作业环境,该方式严重影响了巷道掘进的效率,间接制约了矿山的生产能力。为此在非洲某铜矿进行散装炸药的巷道掘进爆破实验,使用井下压缩空气向水平炮孔中装填散状炸药的便携式装药设备,从炮孔布置、炸药种类和装填方式等对现行的巷道掘进工艺进行了改良。考虑巷道周边光面爆破的要求和底板积水的特点,掏槽孔和辅助孔采用散装炸药,周边孔和底孔采用卷装乳化炸药。通过改变风压来调节炮孔内的散装炸药的装药密度,经20余次实验,寻找到了较优的爆破施工方案,使该矿巷道掘进进尺成本每米节约15.4%,炮孔利用率提高到91.31%,平均单循环装药时间缩短了16.7%。同时该工艺在国内的某磷矿巷道掘进中也取得了较大的成功,其中炮孔利用率高达97%,平均单循环装药时间缩短近40%,为实现矿山巷道掘进机械化奠定了坚实的基础。     

散装炸药在矿山巷道爆破掘进的应用效果分析

当前矿山巷道爆破掘进时,炮孔装填炸药多采用人工装填卷状炸药的方式,劳动强度大且作业效率不高,尤其在矿岩条件差和炮孔较深的作业环境,该方式严重影响了巷道掘进的效率,间接制约了矿山的生产能力。为此在非洲某铜矿进行散装炸药的巷道掘进爆破实验,使用井下压缩空气向水平炮孔中装填散状炸药的便携式装药设备,从炮孔布置、炸药种类和装填方式等对现行的巷道掘进工艺进行了改良。考虑巷道周边光面爆破的要求和底板积水的特点,掏槽孔和辅助孔采用散装炸药,周边孔和底孔采用卷装乳化炸药。通过改变风压来调节炮孔内的散装炸药的装药密度,经20余次实验,寻找到了较优的爆破施工方案,使该矿巷道掘进进尺成本每米节约15.4%,炮孔利用率提高到91.31%,平均单循环装药时间缩短了16.7%。同时该工艺在国内的某磷矿巷道掘进中也取得了较大的成功,其中炮孔利用率高达97%,平均单循环装药时间缩短近40%,为实现矿山巷道掘进机械化奠定了坚实的基础。     

贵州息烽磷矿巷道掘进爆破参数优化与实践

巷道掘进爆破的破碎效果取决于爆破参数的合理与否,其轮廓成形效果一定程度上也会影响着地下矿山巷道围岩稳定性。针对贵州息烽磷矿巷道掘进施工过程中因装药量过大、炮孔布置密集而产生的巷道超挖严重及爆破后的围岩破碎难题,采用了爆破破岩理论分析,并参照类似工程经验对掘进爆破的孔网参数布置和装药结构进行优化研究。通过优化掏槽方式减少6个炮孔(一阶掏槽孔2个、顶板孔2个和崩落孔顶孔2个),增大炮孔间距,并采用空气间隔器实施轴向不耦合间隔装药,使得炮孔数量减少和总炸药消耗量降低。其次,利用有限元软件LS-DYNA对优化的爆破方案进行模拟计算分析,结果表明：优化后的爆破方案巷道围岩应力峰值降低,减少了超挖,提高了围岩稳定性。最后,通过15组现场巷道掘进爆破工程实践,表明优化爆破参数后,巷道爆破掘进成型质量好,无顶板破碎、掏槽孔穿孔等现象出现,施工效率提高,施工成本降低。通过分析比较认为：适当增大炮孔间距,采用空气间隔装药爆破,相比无空气间隔爆破,能够有效减少爆破震动,保证巷道成型质量。     

小断面岩石巷道掏槽爆破参数优化实验

针对小断面岩石巷道掏槽爆破效率低下的技术难题,依据掏槽爆破形成槽腔为后续炮孔提供自由面。通过分析施工过程中掏槽爆破存在的问题及其影响因素,采取了控制单一变量的方法,制定9组实验方案,同时配合规范的施工方法对掏槽爆破参数进行优化,从而获得最优的掏槽爆破参数组合。通过对实验数据的比较分析,优化的掏槽爆破参数使巷道掘进的炮孔利用率提高了20%,掘进综合成本节省了27%。     

小断面岩石巷道掏槽爆破参数优化实验

针对小断面岩石巷道掏槽爆破效率低下的技术难题,依据掏槽爆破形成槽腔为后续炮孔提供自由面。通过分析施工过程中掏槽爆破存在的问题及其影响因素,采取了控制单一变量的方法,制定9组实验方案,同时配合规范的施工方法对掏槽爆破参数进行优化,从而获得最优的掏槽爆破参数组合。通过对实验数据的比较分析,优化的掏槽爆破参数使巷道掘进的炮孔利用率提高了20%,掘进综合成本节省了27%。     

高威力三级煤矿许用水胶炸药巷道掘进爆破

针对原有三级煤矿许用水胶炸药在巷道掘进中炮孔利用率低,循环进尺少,爆破效率低的问题,采用了研制成功的的高威力三级煤矿许用水胶炸药进行掘进爆破。同时,对煤矿许用水胶炸药的爆炸性能进行了对比和分析,对高威力三级煤矿许用水胶炸药的巷道掘进爆破技术经济进行了统计分析。结果表明,高威力三级煤矿许用水胶炸药的爆炸性能接近二级煤矿炸药水平,其可燃气安全度仍然高于二级煤矿炸药,达到三级煤矿炸药水平;高威力三级煤矿许用水胶炸药巷道掘进爆破炮孔利用率提高了12%~15%,月平均进尺增加14~18m,掘进循环次数减少,节约了大量掘进爆破直接费用,同时可缩短巷道开拓工期,提高煤炭开采效率和间接经济效益。     

爆破工程实验教学创新平台构建

针对"爆破工程"实验教学中存在的问题,结合高校和科研院所自身的实际情况,提出了搭建爆破工程实验教学创新平台的思路.通过自主设计研发和引进金属丝电爆炸破岩装置、室内小药量岩石爆破破碎装置、爆破智能专家系统与虚拟仿真系统组合等手段,构建了综合创新平台.主要包括3个模块:非化学反应的爆炸加载、岩石爆破效果的定量评价、现场工程爆破参数自动优化设计及作业仿真.该平台的主要特色在于用金属丝电爆炸代替传统化学炸药破岩,实现了爆炸动载的实验室模拟;确立了室内小药量岩石爆破损伤破裂程度的评价方法;实现了现场爆破施工图表的自动绘制和爆破全过程的虚拟仿真反演.学生利用该平台,开展了非化学反应的爆炸加载破岩试验、不耦合装药爆破破裂程度量化研究、巷道爆破图表自动绘制与掏槽爆破虚拟仿真研究,效果良好.该平台也可用于开展其他创新性实验.     

露天深孔爆破导爆管起爆网路盲炮事故树分析

为避免露天深孔爆破导爆管起爆网路产生盲炮,确保爆破施工安全,按照露天深孔爆破作业流程,通过分析导爆管起爆网路盲炮产生原因,建立了事故树模型。并在此基础上进行了定性分析,求出事故树最小割集为32个,最小径集为4个。得到了结构重要度排序,提出了盲炮事故预防的对策措施,可为类似工程的爆破设计、施工和安全管理提供参考。     

露天深孔爆破导爆管起爆网路盲炮事故树分析

为避免露天深孔爆破导爆管起爆网路产生盲炮,确保爆破施工安全,按照露天深孔爆破作业流程,通过分析导爆管起爆网路盲炮产生原因,建立了事故树模型。并在此基础上进行了定性分析,求出事故树最小割集为32个,最小径集为4个。得到了结构重要度排序,提出了盲炮事故预防的对策措施,可为类似工程的爆破设计、施工和安全管理提供参考。     

20层剪力墙结构大楼定向与双向折叠爆破拆除

介绍了采用定向爆破和双向折叠爆破技术成功拆除20层剪力墙结构楼房的工程实例。详细论述了爆破切口设计、炮孔和装药参数、炮孔布置、预处理、起爆网路和起爆顺序,以及爆破安全分析和安全防护措施。总结分析了工程施工过程中的经验与教训及几点体会,为类似工程提供参考。     

20层剪力墙结构大楼定向与双向折叠爆破拆除

介绍了采用定向爆破和双向折叠爆破技术成功拆除20层剪力墙结构楼房的工程实例。详细论述了爆破切口设计、炮孔和装药参数、炮孔布置、预处理、起爆网路和起爆顺序,以及爆破安全分析和安全防护措施。总结分析了工程施工过程中的经验与教训及几点体会,为类似工程提供参考。     

高威力三级煤矿许用水胶炸药巷道掘进爆破

针对原有三级煤矿许用水胶炸药在巷道掘进中炮孔利用率低,循环进尺少,爆破效率低的问题,采用了研制成功的的高威力三级煤矿许用水胶炸药进行掘进爆破。同时,对煤矿许用水胶炸药的爆炸性能进行了对比和分析,对高威力三级煤矿许用水胶炸药的巷道掘进爆破技术经济进行了统计分析。结果表明,高威力三级煤矿许用水胶炸药的爆炸性能接近二级煤矿炸药水平,其可燃气安全度仍然高于二级煤矿炸药,达到三级煤矿炸药水平;高威力三级煤矿许用水胶炸药巷道掘进爆破炮孔利用率提高了12%¹5%,月平均进尺增加1415%,月平均进尺增加14¹8m,掘进循环次数减少,节约了大量掘进爆破直接费用,同时可缩短巷道开拓工期,提高煤炭开采效率和间接经济效益。     

数码电子雷管在峨口铁矿爆破中的应用

以太钢代县矿业有限公司露天中深孔及巷道掘进爆破工程为例,露天中深孔爆破参数:孔径250 mm、孔网参数6 m×7 m、台阶高度12 m、孔深13.5 m;巷道掘进爆破参数:直眼掏槽方式,孔网参数:孔深3 m、掏槽眼孔距400 mm、周边眼孔距750 mm、底眼孔距700 mm、辅助眼孔距600～700 mm.在爆破参数、起爆方式、爆破网路连接不变的前提下,采用数码电子雷管进行爆破网路连接,通过对比数码电子雷管与非电塑料导爆管雷管在爆破工程中的实际应用效果,由于数码电子雷管微差时间的控制精度高,能够有效地控制爆破有害效应,露天中深孔爆破中,在降低大块率、减少侧翻后翻、降低爆破振动与降低炸药单耗等方面取得了显著效果;巷道掘进爆破中,在巷道成型、光面爆破效果等方面同样效果显著.为峨口铁矿露天、地下采矿生产提供了有力的技术支持.     

合肥17层高楼爆破网路设计及可靠度分析

合肥一栋17层高楼拟予爆破拆除.因炮孔总数高达53000个,为防止因起爆网路失效而导致爆破任务失败,根据现场实际情况采用了孔内导爆管雷管簇并联,每层楼由四通联成2个多通路闭合网路,层间8通路的自下而上顺序0.5 s延期的起爆网路.用概率论的方法计算了每层主要网路的可靠度.理论计算和爆破实践表明该网路设计是可靠的,能满足巨大炮孔数量楼房拆除爆破的需要.     

全断面光面爆破技术在坚硬岩巷掘进中的应用

为了保证在矿山巷道开挖过程中,最大限度地减少对围岩的破坏,提高爆破效率,采用全断面光面爆破技术。针对巷道断面面积较大且岩层坚硬等情况,对爆破方案、复合掏槽方式和单螺旋形掏槽方式、爆破参数和炮孔布置等进行了精心的设计。掏槽形式为单螺旋形掏槽方式,平均孔深2 m,炮孔数72个。结果表明,平均循环进尺达到1.7 m,炮孔利用率大于85%,提高了巷道的掘进速度和成巷质量。现场应用取得了良好的爆破效果,确保了会理县兴隆矿业矿山巷道全断面开挖的成功。     

导爆管起爆网路连接方式探讨

对路堑爆破中应用的一种非电导爆管起爆网路进行分析研究和可靠度计算,并在此基础上对该起爆网路进行改进,设计出可靠度更高的同排（层）炮孔网格式闭合起爆网路。工程实践和理论计算表明,改进的起爆网路可靠度极高,能够满足楼房拆除爆破工程的安全要求。     

高温爆破中不可逆起爆网路的应用研究

为了避免高温爆破早爆事故的扩大升级,对不可逆起爆网路进行了研究和分析。首先,分析高温爆破作业安全对起爆网路的功能要求,提出并定义了不可逆起爆网路;其次,通过起爆网路器材选型和起爆网路传爆属性分析,优选并推荐使用"四通连接大把抓复式起爆网路"和"雷管孔外接力逐孔起爆网路"两种不可逆起爆网路;最后,合理应用不可逆起爆网路,将爆破工艺流程中的警戒和联网工序前置,缩短爆破器材在高温炮孔中的留置时间。实践表明:不可逆起爆网路能够有效避免高温爆破早爆事故的扩大升级,有利于灾后盲炮的处理。     

烟囱定向倒塌拆除控制爆破

主要介绍了某烟囱爆破拆除的设计及爆破效果,以爆破缺口设计为重点,阐述了烟囱的结构、爆破的炮孔布置、孔网参数、药量计算、起爆网路以及安全防护措施等,为类似工程爆破设计提供参考.