硬岩台阶控制爆破技术研究

对台阶爆破岩体进行了节理裂隙的调查,采用神经元网络对爆破效果进行了预测,同时应用灰色系统理论对爆破效果影响因素作了详细分析。更主要的是应深入了解岩体的性能特征和赋存条件,并相应地通过试验调整爆破设计。计算结果表明,影响爆破效果的主要因素依次是:岩石纵波波速、平均节理间距、最大节理间距。     

裂隙岩体毫秒延时与空气间隔装药爆破关键参数优化研究

为提高裂隙岩体爆破效果,以贵州省某道路施工爆破工程为背景,在爆破施工现场进行毫秒延时与空气间隔装药爆破试验。毫秒延时爆破试验结果表明,随着延时加,毫秒延时爆破的平均块度和最大块度呈先下降后上升趋势。其中,60 ms延时爆破产生的平均块度为15.8 cm,最大块度为49.11 cm,获得的爆破效果最好。空气间隔装药爆破试验结果表明,随着空气间隔比例的增大,各组爆破产生的平均块度和最大块度呈现增加趋势,且当间隔比例超过20%后,其大块的增幅较为明显。因此,裂隙岩体毫秒岩石爆破的最优延期时间建议为60 ms,空气间隔装药爆破的最佳空气间隔比例建议为10%～15%。     

不同位置空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究

为研究不同位置空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响,在贵州省某露天矿爆破施工现场,通过改变不同空气间隔装药位置来进行现场爆破试验。采用分析软件对爆破后的块度分布进行统计分析,结果表明,空气层置于炮孔中部时,其爆堆的破碎效果最优,不仅能够保证上部岩体的充分破碎,又能保证下部岩体不留根底,岩体的损伤效果最好。     

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。     

基于流固耦合的光面爆破不同空气间隔装药分析比较

针对光面爆破应采用何种空气间隔装药方式为宜的问题,采用流固耦合分析算法,分别对顶部空气间隔装药、底部空气间隔装药、中部空气间隔装药以及分段空气间隔装药4种光面爆破空气间隔装药结构进行了数值模拟,并分析比较了4种不同空气间隔装药条件下的孔壁峰值应力、光爆压力破岩能力、爆破减振效果。4种装药结构的现场试验结果表明:分段空气间隔装药具有孔壁应力分布均匀、破岩能力较强、减振效果理想、实际爆破效果好等优点,值得在光面爆破中推广应用。     

钻孔电视在深孔爆破中的应用

某矿以炸药爆破方式剥离矿岩,因岩体局部节理裂隙发育,严重影响爆破效果和效率,尝试利用钻孔电视对钻孔的360°孔壁进行无扰动的原位连续摄像,分析岩层结构和节理裂隙,研究了裂隙发育对大块率的影响规律,就装药结构和爆破方案的改善进行了探讨。     

孔底间隔介质对岩体损伤规律研究

为研究孔底不同间隔介质装药条件下,爆炸荷载不同,对岩体损伤、炸药与岩体之间的能量传递影响。利用数值模拟软件ANSYS/Autodyn,基于JH-2本构,建立小比例单孔爆破模型,获取孔底不同间隔介质装药条件下,不同强度爆炸荷载作用下对岩体损伤的影响规律;计算现场混装炸药JWL状态方程,引入台阶爆破模型,获取减少药量,添加孔底间隔介质,对岩石细观损伤、应力变化、能量传递影响规律;借助图像处理手段,对不同装药条件下岩石损伤与破碎块度进行量化处理,对能量传递效果作出评价。研究结果表明：（1）炸药与岩石合理匹配会提高能量传递效率,爆热越高的炸药,释放能量越多,传递到岩石能量也越高。（2）孔底间隔装药条件下,炸药与岩体匹良好,间隔介质为水介质可提高损伤5%,匹配度较差时,水介质可提高损伤12%。（3）当减少药量,改变装药结构,合理添加孔底间隔介质,会达到与连续装药条件下相近损伤效果。研究可为工程设计中连续装药与孔底间隔装药条件下炸药选型提供参考。     

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。     

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％。     

不同耦合系数条件下岩石损伤特性的研究

在预裂爆破中,采用合理的空气比和不耦合系数能有效控制爆炸荷载对岩体的破坏。利用Autodyn有限元动力分析软件,研究预裂爆破中空气间隔不耦合装药产生的爆炸荷载对岩石的损伤特性和孔壁冲击波峰值的变化规律。通过改变装药空气比,分析空气间隔装药产生的爆炸冲击波沿孔壁的压力分布,以及间隔装药时不耦合系数对孔壁冲击波峰值和应力波传播的影响。结果表明:连续装药条件下,爆破近区的压力峰值高于岩石动态抗压强度,离炮孔越远应力波衰减的越慢;在空气间隔装药条件下,岩石的损伤深度随空气比的增大而减小,孔内空气柱周围的岩石破坏不明显;在间隔不耦合装药时,不耦合系数越大,冲击荷载的强度越低,孔壁的损伤半径也越小。     

空气间隔装药技术在露天煤矿爆破开采中的应用

在概述空气间隔装药爆破机理的基础上,以某露天煤矿为例,通过爆破试验确定出最佳的空气间隔装药爆破参数,并对爆破效果进行综合评价.评价结果表明,装药结构对露天煤矿爆破效果有较大影响,通过采用合理的装药结构,能显著改善爆破效果,并节约爆破成本,保证煤矿生产安全.在综合考虑爆破效果及爆破成本的情况下,将PVC管空气间隔器的长度...     

对某磷矿中部空气间隔装药结构最佳间隔比例的研究

针对云南某磷矿在露天爆破生产中部空气间隔装药问题,通过设计填塞长度不变的条件下不同空气间隔比例方案,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对5种不同空气间隔比例进行数值模拟分析,在对试验方案的不同空气比例的装药结构的爆破应力云图以及对爆破提取有效应力曲线进行对比分析,并参照爆破安全规程的标准,获得填塞不变下中部空气间隔装药的最佳的空气间隔装药比例为15%,并将模拟方案进行现场验证,从爆破过后的大块率、降振率和经济效益来验证该方案的正确性;依据萨道夫斯基公式得出该条件下的k,α值,为矿山日后爆破生产提供了理论依据。     

安家岭露天矿台阶爆破质量优化研究

为了提高安家岭露天矿煤岩台阶的破碎效果，降低爆破成本，比较深入地分析和研究了岩体的节理裂隙、孔网参数的布置、起爆方式以及台阶深孔爆破装药技术等几种因素对台阶爆破效果的影响。针对该矿在爆破生产过程中遇到的拉底和大块问题，通过改变和调整孔网参数、装药结构、炸药单耗、起爆药包位置及微差间隔等技术措施，改善了煤岩台阶的破碎效果。实践表明，这些爆破技术的优化提高了该矿的综合生产效率，也使开采成本得到了一定的控制。     

岩体中的节理裂隙对爆破影响的试验研究

利用超声波探测法对节理裂隙岩体进行了声波测试, 对不同的节理裂隙岩体进行了质量评估, 通过对节理裂隙岩体进行爆破漏斗试验, 分析了节理裂隙对岩体中爆炸应力波传播、岩石破碎及爆破漏斗形成的影响。结果表明, 节理裂隙等结构弱面的存在严重阻碍了爆炸能量均匀分布, 因此在爆破设计和施工中, 应尽量使炮孔与结构弱面垂直布置, 如果遇到含有夹层情况宜加大装药量;炮孔与结构弱面平行时, 应尽量减小炮眼孔距和最小抵抗线, 尽量采用单孔螺旋掏槽。     

纳米比亚湖山铀矿空气间隔装药试验研究

基于湖山铀矿降低火工品消耗的现场需求,本文分析了空气间隔装药理论及合理空气柱长度计算方法,总结了现有的空气间隔装置,在利用弹性理论计算合理空气间隔长度后于纳米比亚湖山铀矿爆破施工现场开展了空气间隔装药爆破试验。运用爆破块度分析、铲装速率及火工品消耗统计等方法,得到了常规连续柱状装药及空气间隔装药条件下的爆破效果。试验效果表明:相对于连续柱状装药区域,空气间隔装药区域火工品消耗降低了24%,X_(50)增大约21%,但铲装速度仅下降了3.5%,空气间隔装药技术具有明显的经济价值和技术价值。本文为矿山降低火工品消耗、提升经济效益指明了方向,为同类型矿山爆破工艺优化提供了参考。     

调整炸药岩石匹配爆破试验研究

在研究过程中测量油母页岩岩石、岩体弹性纵波速度,确定选取炸药类型,采用BP神经网络和经典炸药岩石匹配理论相互论证炸药性能的数据调整方案、在相同爆破参数条件下进行油母页岩炸药和岩石匹配爆破试验,采用Split-Desktop软件分析试验后岩石块度分布以验证匹配效果。在试验后分析了油母页岩岩石块度分布,发现尾矿率升高,试验结果不理想。通过对爆破试验设计的分析,排除孔网参数、装药结构等的可能性;总结出岩体节理裂隙、节理面与自由面交角、爆破延期时间3方面原因。     

空气间隔装药在高昔铀矿床阶段深孔落矿中的应用

通过高昔铀矿床阶段深孔崩落采矿工艺试验研究,阐述了空气间隔装药爆破的作用原理,重点论述了空气间隔装药的装药结构、分析了适合该矿床实际条件的空气间隔装药比的现场试验数据,并总结了空气间隔装药爆破的应用效果。     

基于ALE算法的隧道光面爆破空气间隔作用机理研究

以云南省某铁路隧道为工程背景,采用ALE算法对光面爆破空气间隔装药进行了数值模拟,为ALE算法在爆破工程领域,特别是地下隧道爆破工程领域方面的数值模拟提供了参考。同时,比较了传统连续装药条件下与空气间隔装药条件下不同时刻的最大主应力云图。结果表明,空气间隔层在光面爆破过程中可以降低炮孔壁上的初始应力、延长爆炸作用时间、增强爆炸应力波在孔心线上的导向作用、减弱爆炸应力对保护岩层的损伤效应作用。     

提升软硬互层岩体松动爆破综合效能的精准设计

为探索精准爆破设计和精细化爆破作业过程对露天煤矿岩体松动爆破效果的影响,通过对爆区岩性分布、工程地质条件等基本要素和爆区环境信息等数据的细致采集处理,针对黑岱沟煤矿软硬互层、近水平岩层叠置,台阶平台平整度不均和炮孔含水情况,提出了用空气间隔装药和大密集系数爆破技术、控制堵塞高度和装药高度、空气与水介质耦合处理浅水孔的松动爆破精细设计优化方案,现场试验表明该方案不仅改善爆破效果,同时可大幅度降低松动爆破成本。