精密作业的VCR开采方法数值模拟分析

精密作业VCR法技术方案是基于束状孔球形药包爆破技术的新型采矿技术。应用三维数值分析软件,对精密VCR法在不同开采阶段矿岩的受力状态进行分析,为矿山开采设计提供参考。     

束状孔当量球形药包爆破漏斗的模型研究

束状孔当量球形药包爆破是一种大量落矿的爆破技术,通过综合利用漏斗爆破最优埋深条件及增强爆破中远区破岩作用的束状孔效应,可极大提高爆破作业效率,该项技术在多个矿山开展了大规模应用试验,取得了良好的技术经济效果。开展了不同埋深条件下束状孔当量球形药包爆破漏斗试验,通过三维激光扫描仪精确扫描爆后漏斗体积,建立了束状孔药包埋深与爆破漏斗体积的关系,确定了束状孔爆破药包最佳埋深。通过分析药包埋深比与单位炸药爆破体积的关系特征,采用高斯函数进行了爆破漏斗曲线拟合,得到了爆破漏斗的高斯函数关系式。分析了单位炸药爆炸释放能量、岩石抗拉强度、药包埋深、炸药能量利用率等指标对束状孔当量球形药包爆破作用的影响,为束状孔爆破效果评价提供了定量化表征方法。根据束状孔当量球形药包爆破漏斗试验及漏斗爆破高斯函数模型,开展了4个炮孔及5个炮孔组成束状孔的爆破参数计算,确定了束状孔爆破时药包最佳埋深,为束状孔爆破设计提供了技术参考。     

束状孔分层落矿采矿方法研究

针对球形药包分层崩落采矿法落矿分层厚度小、采场生产能力较低的问题,基于束状孔爆破理论,研发束状孔分层落矿采矿方法。束状孔爆破具有增强破岩作用的爆破效应。4～5个炮孔组成的束状孔,采用当量球形药包装药,爆破分层高度为单孔球形药包爆破的2～3倍。束状孔分层落矿采矿方法采用束状深孔当量球形药包漏斗爆破,束状炮孔间距7～8 m,采用普通工业炸药爆破。每次分层爆破落矿高度5～8 m,贫化率8%,损失率10%,大块率<5%,采场生产能力1 800～2 400 t/d。与单孔球形药包爆破VCR法比较,大块率降低10%～20%,采场生产能力提高1倍以上。束状孔分层落矿采矿方法是一种适用于厚大矿体、中厚急倾斜矿体的大规模高效开采方法。     

大红山铜矿束状孔采矿及爆破振动监测技术

研究大红山铜矿束状孔当量球形药包爆破采矿技术,通过经验公式预测爆破块度与束状孔及炸药单耗的关系,设计束状孔爆破布孔及装药结构,爆破大块率较低,矿石块度均匀,出矿进路无破坏。采用DSVM-4C型爆破振动测试仪对爆破过程的动态振动波型及振动速度进行监测,监测结果与经验公式预测安全距离基本一致,安全距离应大于180 m。     

束状孔等效直径当量球形药包大量落矿采矿技术

束状孔等效直径当量球形药包爆破技术是一种全新概念的爆破技术.它以数个密集平行深孔形成共同应力场的作用机理为基础,由数个束孔进行组合漏斗爆破,实现高分层大量爆破落矿.由于装药约束条件的改善,可采用普通低成本炸药,从而大大降低采矿成本.采用大参数束间距,凿岩硐室可以布置成凿岩巷道的形式,简化了采场地压管理.下向分层落矿,采场爆破避免了切割井、拉槽等低效率作业辅助工程.工业试验表明,由于创造了充分利用炸药能量和控制爆破作用的良好条件,矿岩破碎质量好、大块率低,爆破炸药单耗低、炮孔每米崩矿量高,边帮、直接顶板的完整性保护效果良好.     

束状孔双漏斗爆破分段采矿法研究

采用束状孔当量球形药包(ESC)漏斗爆破分层落矿,爆破落矿的分层高度为单漏斗爆破的高度,且同一炮孔中需进行多次分层爆破,可造成分层爆破顶板不平整、塌孔等问题。基于束状孔爆破理论,通过现场试验,确定漏斗爆破参数,研发了束状孔双漏斗爆破分段采矿法。该方法矿块中布置平行束状炮孔,炮孔内分上下两层布置药包。药包同时起爆,爆破方向分别指向分段采场上部的凿岩硐室及下部的临空面,实现分段采场组合爆破漏斗水平落矿。一次爆破分段的高度为两组爆破漏斗深度及间隔距离之和。分段高度14～20 m,一次崩落爆破规模达10万t级,矿石回采率≥85%,贫化率≤10%,大块率<5%,采场生产能力≥2 500 t/d。该方法解决了爆破过程中炮孔破坏问题,并增加了采场一次爆破的规模,极大提高了采矿效率。     

束状孔当量球形药包大量落矿采矿新技术研究

束状孔当量球形药包大量落矿技术，是以L·利文斯顿球形药包爆破漏斗理论和数个密集平行深孔形成共同应力场的作用机理为基础而发展的VCR 大直径深孔采矿新技术。它具有综合利用炸药能量的最优条件，既能发挥垂直深孔球形药包能量利用率高、破岩效果好的优点，又能克服其成本高、采准量大和采场地压管理复杂的缺点，具有良好的安全性、经济性和高效性，是地下大直径深孔采矿领域颇具竞争力的一项新技术。在具体论述该技术在冬瓜山铜矿的应用基础上，对其进行了综合评价，并指出了实施要领与改进方向。     

束状孔与等效单孔爆破效果数值模拟对比研究

束状孔当量球形药包爆破技术是大直径深孔采矿法的一个发展和延伸,与传统的单孔爆破技术相比,能提高炸药能量利用率,改善爆破效果。采用ANSYS LS-DYNA软件模拟束状孔和等效单孔爆破作用过程,结果表明,与等效单孔爆破效果相比,束状孔爆破在爆破近区过粉碎程度低,中远区能量较大,整体爆破效果好。     

束状孔双分层孔内延期爆破试验研究

束状孔当量球形药包爆破技术是以大直径深孔采矿爆破法为基础发展的一种新型爆破技术,以束状分散装药代替集中装药,装药量一致,爆破效果优于集中装药。但每次爆破会使孔底破碎、堵塞,繁重的清孔工作制约着爆破效率。将一次爆破分层由一个增至两个甚至多个,将使爆破效率成倍增加。将束状孔爆破与孔内延期爆破相结合,进行了双分层爆破试验。结果表明,两段装药延期50ms或75ms起爆时,双分层一次爆破成为可能,提高了束状孔爆破效率2倍。     

深孔崩矿采矿法

深孔崩矿采矿法具有VCR法的大部分优点。其采场采用YQ-100型潜孔钻机凿岩,具有凿岩技术简单的突出优点;采场爆破采用球形药包分层爆破法或柱状药包侧向爆破;采场生产能力高,经济效益好。本文着重介绍其采场的孔网设计、凿岩技术和爆破技术,并从实践中总结出分层爆破的球形药包长度不受严格的约束(即≤6倍药包直径)。     

高海拔地下金属矿大规模安全采矿技术及应用

针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定采用阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案是高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,实现了高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。     

束状深孔拉槽爆破参数优化研究

凡口铅锌矿间柱采场受过去采矿扰动影响,矿岩破碎,掘进切割天井困难。借鉴束状孔爆破的原理,采用束状深孔对间柱采场进行拉槽,取代天井为后续爆破提供自由面和补偿空间。采用ANSYS/LS-DYNA对拉槽孔爆炸应力场进行分析,确定合理拉槽爆破参数。研究结果取得良好现场应用效果。 采矿工程|束状孔拉槽|ANSYS/LS-DYNA|装药结构     

毫秒延时大孔径粗药卷爆破技术的研究与应用

为了高效安全地回采矿产资源,在分析了以往采用的起爆器材、起爆方式、起爆网路存在的问题之后,本矿提出了采用毫秒微差大孔径粗药卷爆破技术并付诸于实际生产中,取得了好的效果,在提高井下采场的安全性及出矿效率方面有积极作用。     

束状孔爆破增强破岩作用机理研究

束状孔爆破是由数个密集平行炮孔同时起爆的一种爆破形式。通过数学模型构建及理论分析的方法,揭示束状孔爆破的增强破岩作用机理。研究了束状孔爆破粉碎圈范围对爆破效果的影响;根据束状孔爆破应力波作用时间、应力波叠加特点,与束状孔当量大孔(ELH)比较,分析束状孔爆破的诱导增强破岩作用、外部增强破岩作用及爆腔的形态转化等规律。束状孔爆破效应(BBE)是在适当束状孔炮孔间距条件下,束状孔爆破产生增强破岩作用的现象。束状孔爆破的增强破岩作用机理包括：产生炮孔的破碎联通、扩大爆腔、应力波叠加、增强诱导裂隙扩展、增强临空面剥离、增强对爆生气体的约束等作用。     

束状孔炮孔最佳间距的研究

束状孔炮孔的间距是决定束状孔爆破破岩有效性的关键因素。根据哈里斯模型,采用爆破漏斗试验的方法确定岩石极限抗拉应变值T,计算相邻两炮孔孔间距:;分析束状孔空隙率对炮孔联通性的影响,当束状孔内炮孔间距时,束状孔内炮孔,在爆破过程中可实现完全连通;通过爆破漏斗模型试验,建立爆破漏斗模型,爆破漏斗体积最大时的炮孔间距。综合试验结果,束状孔合理炮孔间距 。     

急倾斜厚大矿体高分层连续充填采矿方法研究

急倾斜厚大矿体高分层连续充填采矿方法研究马毅敏,周文略中钢矿业开发有限公司针对国内急倾斜厚大贫铁矿矿体形态变化大,岩石夹层多等禀赋特征,通过对传统上向分层充填采矿法的创新,提出除1个主运输水平外,全矿床不设辅助中段,按高度225 m大分段,75 m高分层上向连续充填开采全矿体的采矿方法。同时,利用采场内留点柱、顶板水平光爆压顶和全尾砂充填技术,有效减小贫化率,减少空场下凿岩、出矿的安全问题,降低充填成本。实践证明,该采矿方法能有效减少采准工程量,提高充填采矿效率,降低生产成本。     

预裂爆破技术在空场嗣后充填采矿方法中的应用

通过某矿山企业的应用技术攻关课题,研究在开采条件满足的储矿区域采用分段空场嗣后充填采矿方法取代效率低、劳动强度大的上向水平分层进路式充填采矿方法,并引入中深孔预裂爆破技术。通过预裂爆破设计及现场爆破试验,确定了适合的中深孔预裂爆破设计方案。该方案的成功应用,不仅对开采后矿房两侧岩壁的平整与稳定起到了关键作用,保障了人员与设备的作业安全,而且有利于提高企业的经营效益,更加符合以人为本、环保安全的现代化企业发展理念。     

大昌矿业上向分层采矿法工艺优化研究

在矿山开采中，上向分层充填采矿法应用较为广泛，传统的上向分层充填采矿法每班作业人员进入采场进行凿岩落矿，采场顶板局部稳固性难以保证，大块率较高，需要进行二次破碎，工作效率低，施工成本高。为克服上述问题，采用逐层挤压、光面爆破采矿方法，再进行采场顶板光面爆破。这种方法大块率少，爆破成本低，采场顶板较为平整，减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，作业人员在采场内施工较为安全。