基于爆破漏斗试验的中深孔凿岩爆破参数研究

根据C.W.Livingston爆破漏斗理论在李楼铁矿采场进行了单孔系列爆破漏斗试验。通过试验测得爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深,并采用Matlab软件对试验数据进行回归分析,计算出爆破漏斗装药最佳埋置位置。通过多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔底距和炸药单耗。根据斜面台阶爆破试验确定了爆破的炮孔排距。试验研究结果表明,在目前炸药与矿岩匹配条件下,采场中深孔凿岩爆破推荐参数为:Φ65 mm炮孔,排距1.4~1.6m,最大孔底距2.3~2.5m;Φ80mm炮孔,排距1.6~1.8m,最大孔底距2.7~2.9m;炸药单耗q值为0.45~0.49kg/t。     

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。     

光面爆破在平硐开挖施工中的应用

介绍了光面爆破在某平硐开挖的成功实践。根据现场实际,选择合理的爆破方案、周边眼间距、炮孔数目、最小抵抗线、装药集中度等参数,周边眼采用间隔装药技术,使用微差爆破技术来进行掘进爆破,使超欠挖和岩石大小得到有效控制,取得了较好的爆破效果。     

地下硐室浅孔爆破方案设计及数值模拟

针对地下矿山硐室底板浅孔爆破整平工况,采用中心多段掏槽、周边孔延期爆破方式一次性实现浅孔爆破施工作业,通过结合现场实际情况与理论计算得出爆破设计参数,其中对掏槽区域进行专门设计,优化掏槽方式以保障掏槽区域岩石顺利抛掷并为后排炮孔提供自由面。为验证设计的合理性,设计人员使用LS-DYNA数值模拟软件建立浅孔爆破三维有限元模型,对爆破设计进行数值仿真分析。结果表明：岩石模型受爆破冲击作用后材料失效明显,有效应力高于岩石失效条件,炮孔周围压缩失效,炮孔间成缝贯通,破碎均匀;现场爆破施工完成后,爆堆松散集中,岩石破碎均匀,炮孔利用率达到72%～82%,爆破效果较为理想,为此类工程的爆破设计提供参考。     

煤岩体双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应分析

针对煤岩体松动爆破施工中炮孔间距和爆破方案选择的问题，根据岩石动力学及爆破理论计算了双孔爆破裂隙区贯通的炮眼间距，并采用LS-DYNA分析了双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应对炮孔间距和爆破方案的影响。结果表明：双孔同时爆破，炮孔间距3.4 m（单孔爆破裂纹半径的2倍）时，炮孔间的裂隙区不能全部贯通，炮孔间距2.5 m时，炮孔间的裂隙区才能够全部贯通；微差爆破，炮孔间距3.4 m时，由于先爆炮孔周围裂隙区的裂纹在后爆炮孔应力波的叠加作用下发生明显的二次扩展，炮孔间的裂隙区能够基本贯通，而炮孔间距3.0 m时，炮孔间的裂隙区能够全部贯通并覆盖钻孔间全范围；现场采掘面进行松动爆破时，炮孔间距一般应小于单孔爆破裂纹半径的2倍（炮孔同时爆破约取单孔估算炮孔间距的70%，微差爆破约取单孔估算炮孔间距的90%），才能保证松动爆破效果；微差爆破与炮孔同时爆破相比，不但能保证爆破效果，而且还可以减少炮孔数量和爆破材料用量，是优先选择的爆破方案。     

综放工作面沿空留巷切顶卸压护巷技术研究

根据常村煤矿S5-16工作面巷道顶板条件,在井下实施沿空留巷切顶卸压护巷技术,爆破后使用窥视仪窥视措施孔,确定爆破效果及时优化爆破参数;最终确定了常村煤矿S5-16工作面切顶卸压参数为炮孔倾斜角度75°、炮孔直径50 mm,深度16 m、切顶长度4 m,封孔长度5 m、炮孔间距600 mm、装药量450 g/m时爆破效果最好,留巷后压力没有集中显现,围岩变形得到有效控制,对于其他煤矿综放工作面使用切顶卸压护巷技术具有一定的参考价值和借鉴意义。     

瓦斯突出工作面极薄煤层开采爆破技术优化研究与应用

金岭煤矿17133采煤工作面开采一₇煤层，为瓦斯突出工作面，工作面高度仅0.8 m，煤层厚度0.3~0.8 m，为极薄煤层，设计采用爆破方式开采。原有爆破设计施工效果不理想，工作面月推进度不足35 m。通过实地调研，结合煤岩体爆破理论及爆破影响因素分析研究，对工作面炮孔起爆顺序、炮孔布置结构和炮孔装药结构进行了技术优化。优化后爆破煤壁整齐，无明显的凹凸现象，爆破效果良好；工作面单进循环提高0.3~0.5 m，月进度提高15~22 m，工作面推进速度明显提高，降低了工人劳动强度，具有良好的经济效益。     

某铜矿巷道掘进面爆破试验及相关参数研究

通过对某铜矿21线井巷工程中平巷掘进作业现场条件的调查与分析,依据炮孔的布置方式及爆破参数的确定原则,重点研究不同岩石条件对凿岩效果的影响,并分别以2.2 m和2.5 m两种长度钎杆进行凿岩爆破试验。对炮孔布置、装药量、爆破顺序、爆破效果进行对比分析,从而总结出不同爆破作业条件下的合理爆破参数及钎杆长度。     

溜井一次成井爆破工艺

就某锑矿采场溜井采用深孔爆破成井中的爆破工艺进行了设计，对该方法的分段爆破高度、炮孔直径、炮孔数目、炮孔间距，拉槽方式等爆破参数进行了讨论与选择。     

基于数值模拟的银山矿上向中深孔爆破网格参数优化

银山矿采场在爆破过程中采用的上向中深孔落矿工艺经常会出现超采及矿岩大块率高的现象,这主要与不合理的爆破网格参数以及炮孔布置方式所导致的爆破能量分布不均匀有关。针对银山矿地下矿岩条件,提出多种爆破网格参数及布置方式,对爆破设计方案进行模型设计规划和力学爆破仿真试验,分析试验模型关键监测单元的有效应力峰值,得出方案四(梅花形布孔、炮孔直径76 mm、排距1.5 m)为最优爆破效果网格参数。     

基于爆破漏斗试验的大直径深孔爆破参数研究

根据利文斯顿爆破能量平衡准则, 在安庆铜矿生产现场, 进行了系列单孔爆破漏斗试验以及变孔距多孔同段爆破漏斗试验。对现场应用的两种炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深及其与漏斗半径关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆破漏斗的炸药单耗等内容进行了分析研究。据此, 确定了与矿岩条件相匹配的炸药类型, 计算选择了安庆铜矿采矿生产所需的大直径深孔爆破参数, 推荐安庆铜矿1^#矿体深部矿房采场大直径深孔爆破采用MRB乳化岩石炸药, 钻爆设计参数为: 单层药包重量: 中间排孔29～34 kg; 边排孔24 kg。单层药包最佳埋深: 中间排孔1.78～1.89 m; 边排孔2 m。分层装药高度: 中间排孔1.23～1.44 m; 边排孔1 m。分层爆高: 2.5 m。最佳漏斗半径: 1.69 m。炮孔间距: 3.2 m。 单孔控矿面积: 10.24 m²。平均炸药单耗: 0.33 kg ～0.365 kg/t 。     

地下矿山深孔崩矿爆破漏斗试验研究

为配合某矿山的深孔采矿试验, 在与试采采场岩性相似的巷道内布置了12个单孔、4个变孔进行爆破漏斗试验。对现场应用的乳化炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深关系、漏斗半径与炸药埋深关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆堆块度等进行了分析研究。试验得出最佳埋深为1.09 m, 临界埋深为1.65 m, 最佳漏斗半径为0.79 m, 最佳漏斗体积为0.37 m³, 孔间距为最佳爆破漏斗半径的1.9倍, 块度平均合格率为58.4%。试验表明, 爆破漏斗试验在深孔爆破实践中具有重要指导作用。     

松动爆破技术在8103综放面过断层中的应用

恒宝源煤矿9#层8103综放工作面内发育有多条落差约1.5 m断层,断层带内岩层坚硬。采煤机直接截割岩层,不仅会给采煤机带来较大磨耗,而且会降低采煤机推进速度。为此,提出松动爆破方式辅助破岩方案,结合采面及断层性质,采用理论分析法确定爆破参数。现场应用结果表明,邻近爆破孔间发育有12~16 mm裂隙,爆破孔周边0.5 m范围内岩层破碎、0.5~0.8 m内裂隙发育,松动爆破可有效提升采煤机破岩效率及推进速度。     

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。     

露天矿高台阶爆破克服大抵抗线的方法及应用

针对露天矿高台阶爆破中存在大抵抗线问题,提出采用钻机联合作业,并结合"大孔距,小排距"爆破技术来克服大抵抗线。采用孔径为310mm的牙轮钻机和孔径为165mm的潜孔钻机联合作业的方式进行布孔,在两个前排310mm垂直孔中间增加三个平行于台阶坡面165mm的倾斜孔,爆破设计采用"大孔距,小排距"爆破技术。依据该方法,进行了高台阶爆破方案设计,现场爆破效果良好,爆堆堆置整齐且无大块和根底。研究结果表明:该方法有效地解决了露天矿高台阶爆破中大抵抗线问题,最大程度保证了钻机穿孔效率,使爆破经济合理化。     

束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术研究与应用

针对空场法开采中空区群治理和矿柱群回采的难点问题,以束状孔变抵抗线爆破技术为基础,开发了束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术,成功应用在多个矿山的采空区治理与残矿资源回收中,取得了良好的效果。     

东露天矿采空区塌陷爆破参数优化

为消除平朔东露天矿前期小煤窑开采破坏所形成的采空区给正常开采带来的危害,从采空区成因切入,对采空区爆破穿透孔进行探测以及预处理,采用穿透孔底部空气间隔器与岩渣0.6 m和0.4 m交替填塞的方式处理穿透孔,处理后的穿透孔起到了支撑承载上部大药量的作用。针对该矿在爆破生产过程中遇到的塌陷率低及塌陷深度低等问题,对爆破参数进行优化。利用数理统计和工程实测方法对爆破参数优化前后进行对比分析,通过改变和调整孔网参数、装药结构、连线方式等技术措施,使得上部覆盖层塌陷填实采空区,进而改善了塌陷爆破效果,验证了优化后的爆破参数的实用性,为煤矿的后续正常开采提供了安全保障。     

倾斜极薄矿体爆破参数优选与采矿方法改进

以瑶岗仙钨矿为背景,分析了现采矿方法的特点与存在的问题,使用BP神经网络对凿岩爆破参数进行优选,以总炸药单耗作为综合评价指标,选择合理的孔间距为0.9m,排距为0.8m;改进了现采矿方法底部结构,采用电动铲运机出矿代替电耙出矿,不留底柱。实践表明,优选出的爆破参数爆破效果良好,降低了采矿成本,改进后的采矿方法矿石损失贫化小,回收率高,提高了采场生产能力。     

白云鄂博铁矿中深孔爆破数值模拟及应用

白云鄂博铁矿现已进入深深部开采,矿床开采技术条件及工程地质条件均已发生较大变化,特别是对于大直径中深孔的爆破现状,原爆破参数已不能满足现在的露天生产要求。调整和优化爆破参数,提高爆破质量对于矿山降本增效具有重大意义。为适应日益变化的采场条件,利用LS-DYNA 有限元模拟软件,模拟白云鄂博铁矿磁铁矿区和白云岩区爆破漏斗的形成过程,相邻炮孔不同间距的爆破效果,进而探讨不同时刻和位置冲击波的压力影响范围和应力应变等参数。分析了不同时刻和位置冲击波的压力传播范围和应力应变等参数。研究表明:磁铁矿区的孔距为8 ~9 m,但不能大于9 m,白云岩区的孔距可大于9 m。结合中深孔爆破模拟参数,对白云鄂博铁矿采场矿石区、岩石区和矿岩混爆区进行爆破试验。优化后爆破大块率降低了0. 5 个/ 万t,电铲满斗系数提高了4 个百分点,装车时间快了3. 5 s/ 台,铲装与试验等量矿岩铲斗牙尖用坏个数减少1 个。