光面爆破在陕西某铜矿巷道掘进中的应用

为了解决在极破碎岩石中巷道掘进爆破对围岩的震动造成片帮冒顶现象以及作业劳动强度和掘进成本较大等突出问题,巷道掘进设计采用光面爆破,直眼桶形掏槽,孔外分段孔内微差起爆方式。通过优化爆破参数及试验,爆破半孔率达到90%,无超挖欠挖现象,延长了开挖后岩石暴露时间。试验表明,采用光面爆破掘进巷道,减少了围岩的损伤和支护作业时间,降低劳动强度和巷道掘进成本,保证了施工安全。     

井下巷道掘进施工光面爆破设计

为更好保障巷道掘进施工安全,提升施工效率,以卧龙矿12206巷道掘进施工为对象,探究光面爆破技术在不稳固岩体巷道掘进中的应用。通过对不稳固围岩破碎特性的研究,对光面爆破参数进行优化分析,并确定了螺旋掏槽布孔方式。实践应用表明,各炮眼利用率均在85%以上,巷道爆破后成型质量优良,超挖量未超过100 mm,不存在欠挖现象。良好的现场应用效果在提升卧龙矿巷道掘进施工质量与施工效率的同时,降低了施工成本,实现矿山经济效益与社会效益的双赢。     

深部巷道超欠挖厚度原位测量及参数分析

在深部巷道掘进中,爆破施工所引起的超欠挖显著影响开挖成本和工 程的长期稳定性。 以某深部地下 巷道掘进工程为背景,采用 FocusS 150 三维激光扫描仪对巷道断面进行 扫描,然后基于动力有限元程序 LS-DYNA 构 建三维巷道爆破开挖模型并进行可靠性验证。 现场测量及数值模拟结果表 明:以当前爆破方案进行开挖会在巷道周 边产生显著超欠挖,且装药段的超挖最为严重;此外,本文构建的三维模型能 较好地再现深部围岩在爆破开挖作用下 的损伤破坏;参数分析表明侧压力系数会进一步促进巷道水平方向的围岩损 伤,相反对垂直方向岩体损伤则起抑制 作用,围岩超挖厚度随初始应力的增加先增大后减小;孔间距、装药集中系 数以及不耦合系数对超欠挖都有显著影 响,当孔间距 S = 0. 70 m,装药集中系数 β = 0. 9 kg / m 和不耦合系 数 γ = 2. 5 时巷道围岩超欠挖能得到有效控制。     

大断面硬岩巷道聚能爆破设计及应用

基于平煤股份四矿大断面岩巷地质和施工条件,依据聚能爆破技术原理,对原有常规爆破参数进行了优化设计,现场聚能爆破工业性试验结果表明,该设计参数与原参数相比,可提高掘进进尺15%、降低巷道围岩超欠挖量50%、节约成本20%,技术经济效果良好。     

煤矿岩巷爆破掘进周边质量控制技术研究

超欠挖现象是岩巷快速掘进过程中普遍存在的问题,为了解决该问题需要设计合理的周边成型控制技术。对于寺家庄矿南一盘区北回风巷出现的周边超欠挖现象,运用LS-DYNA模拟了切缝药包作用机理,并进行了现场切缝药包对比试验,巷道中心左边周边眼装填切缝药包,右边周边眼装填普通药包。试验结果表明左侧爆破效果明显优于右侧,光面成型良好、光滑平整,超挖在50mm之内,半眼痕明显,右边爆破后巷道轮廓参差不齐,围岩破碎不平,出现超欠挖,平均200mm,残留半眼痕少。研究结果表明:切缝药包能够保障巷道成型质量,降低循环成本,减少辅助作业时间,为企业带来可观的经济效益,适合在岩巷掘进中广泛使用。     

大断面岩巷掘进光爆参数优化及实践

针对大断面岩巷掘进爆破过程中出现的"抽炮"、成型不好、超挖欠挖现象,提出了复式双楔形混合掏槽方式,根据掘进断面岩石的强度及周边眼、崩落眼的参数计算公式,对周边眼、崩落眼间距、最小抵抗线、装药量进行精确地计算。工程实践表明,优化后的光面爆破参数,提高了掏槽爆破效果和装岩效率、巷道成型较好,减少了对围岩的破坏作用。     

掘进巷道节理组分析及爆破参数优化分析

对山东某金矿掘进巷道进行优势节理组分析及光面爆破方案优化设计,利用ShapeMetrix 3D进行围岩节理扫描分析并结合分形理论对围岩稳定性进行分级,采用螺旋掏槽和10段起爆网络进行爆破作业,并通过现场试验验证方案优化设计效果,遵循体积法则对优化参数进行分析,并借助萨道夫斯基公式估算爆破振动对地表建筑物的影响。结果表明,优化方案的炮孔利用率从85%提高到90%以上,单次循环进尺提高0.1 m,炸药实际单耗从2.69 kg/m³减至2.39 kg/m³,巷道成形良好,基本无超欠挖现象,爆破振动速度1.90 cm/s,符合安全规程和现场施工情况。该设计可为类似矿山巷道爆破设计提供参考依据。     

光面爆破在大红山铁矿井巷施工中的优化应用

普通爆破掘进巷道超、欠挖现象明显，对周边围岩破坏严重，导致巷道顶板、侧帮管理（撬毛及支护）难度加大，受冒顶片帮的安全威胁大。为了有效遏制冒顶片帮隐患，降低巷道施工及维护成本，通过光面爆破的应用，可有效控制周边轮廓并能维持围岩的稳定，大红山铁矿实际施工中的不断优化爆破参数，冒顶片帮隐患大幅度下降，有效降低了安全管控风险，同时降低了工程成本，从而创造了较好的经济效益和社会效益。     

深井软岩爆破快速掘进施工技术

针对某矿井大巷埋深大、地压高、岩石破碎、超欠挖严重的特点,在掘进时采用预留周边眼超挖保护层的直眼钻孔技术,通过精细的爆破施工作业,解决了深井软岩巷道成形困难、围岩离层严重等问题。该方案与原方案相比,可提高循环进尺38%、降低巷道围岩超欠挖量50%、降低围岩离层约30%。     

巷道掘进的超欠挖控制

对小型煤矿在巷道掘进中的超欠挖控制及管理进行探讨和总结。在回风石门全断面掘进施工中,通过加强施工质量管理,提高光面爆破操作水平,合理确定爆破参数,实现了月进85 m和对超欠挖的有效控制。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

高应力硬岩板裂破坏的研究现状与展望

在深部高地应力硬岩开采过程中,经常可以观测到与开挖面基本平行的板裂破坏,这种破坏形式不同于剪切破坏,目前已引起国内外学者的广泛关注。通过工程现场高地应力硬岩板裂破坏的实例分析,观察到硬岩的板裂、片帮、V形槽、岩芯饼化等张性破坏特征,并对高应力硬岩的理论和试验研究现状进行了论述,给出了目前高应力硬岩板裂破坏的工程判据曲线,最后对硬岩板裂破坏的进一步研究工作进行了展望。     

爆破振动对顺层岩质边坡稳定性的影响

根据顺层岩质边坡爆破开挖后产生层裂和后裂的特点,提出了在顺层岩质边坡附近爆破时的边坡稳定系数计算方法,并以渝怀铁路顺层边坡岩体的实测数据为基础,进行爆破地震作用下顺层岩质边坡的稳定性分析。计算结果表明,爆破作用导致边坡自稳能力降低,其降低幅度达54%,据此提出了顺层边坡岩体的爆破开挖方法以及相应的防护措施。为顺层岩质边坡爆破的优化设计提供了理论依据。     

水胶炸药聚能光爆技术在岩巷施工中的研究与应用

鹤煤公司现光面爆破技术存在周边围岩超、欠挖仍较严重等问题，特别是在较软弱破碎岩石中，问题尤为突出，且存在着单位耗药量大、爆破震动和空气冲击波强度大、围岩超挖和损伤大等一系列问题。为了保证光爆效果，提高巷道施工单进水平，以鹤煤六矿31采区回风上山岩巷掘进工作面为工程背景，经过井下现场反复试验、摸索、修正、分析总结，对炮眼布置、炮眼角度以及装药结构、装药量进行重新设计及优化，采用水胶炸药聚能光爆技术。工程实践表明，水胶炸药聚能光爆技术提高了岩巷掘进速度，减弱了围岩震动速度，实现了“三提高，一保护”的作用。研究对类似的岩巷掘进工程具有借鉴意义。     

隧道掘进爆破方案自动化系统设计研究

针对依赖工程经验粗放式隧道爆破方案设计的低效率、精细化不足的问题,依托寨山隧道工程,应用现场试验、需求分析、软件编程和互联网+相结合的技术,开发完成了隧道掘进爆破方案设计系统,实现了高效、精细化和实用性的爆破方案设计。研究结果表明:通过考虑隧道轮廓几何参数、开挖方法与施工台车框架结构,可实现炮孔参数的参数化、流程化和形象化设计。按照炮孔设计、装药量与装药结构设计和爆破方案生成的步骤,可快速生成隧道爆破开挖方案。装药量由爆破负担的围岩体积和经验公式确定。装药结构为炸药与爆破介质的纵向不耦合结构。研究成果可为类似隧道爆破方案自动化设计提供一定的指导。     

拉西瓦水电站地下厂房岩锚梁岩台开挖施工技术

岩锚梁岩台开挖质量,对地下厂房岩锚梁在施工期、运行期起重结构的运行安全起着关键作用。岩锚梁岩台开挖有多种方法,青海拉西瓦水电站地下厂房岩锚梁岩台开挖施工,采用双向光面控制爆破技术开挖,详细阐述了该岩锚梁岩台开挖程序、施工方法、钻孔布置、药量控制等岩台成型技术,检测结果表明,所采用的施工方案科学、有效,满足设计开挖要求,达到国内先进水平。     

基于振动信号分析的煤矿岩石巷道掘进爆破优化研究

通过对煤矿岩石巷道掘进爆破振动信号进行直观分析和频谱分析,得出影响巷道掘进爆破振动的因素主要有埋深、爆心距、掏槽眼最大段药量、总药量。通过工程实例分析,在保证巷道掘进进尺的情况下,改变掏槽方式和减小掏槽眼最大段药量,降振效果更加明显,能够使围岩稳定性增大,达到安全经济的巷道掘进爆破。     

东胜体育场岩土工程分析评价

通过对鄂尔多斯市东胜体育场场地的现场工程钻探、原位测试及采取岩土水样进行室内试验,基本查明了场地的地质、水文地质和工程地质条件,并详细分析评价了场地的岩土工程条件,提出岩土工程具体建议,为体育场的建设提供了可靠的地质依据。     

预裂爆破在软岩路基开挖中的应用

西康线小河站区段岩石松软破碎,为确保边坡的稳定性,在其路基开挖中采用了预裂爆破技术。施工中采用不耦合装药和空气间隔装药,取得了较理想的爆破效果,其经验可供在类似条件下进行预裂爆破时参考。     

深部坚硬矿体高频破碎锤非爆机械化开采试验

随着深部硬岩矿山开采深度不断增加,钻爆法逐渐无法满足矿山开采要求。国内外提出了机械切割的破岩方式应对深部开采所带来的挑战,并在煤矿开采和隧道开挖等领域得到广泛应用。为探究非爆机械化开采在深部硬岩矿山中的应用,通过挖掘机载高频破碎锤开挖深部坚硬矿体进行机械开采试验。试验期间,通过数字钻孔电视监测试验区域松动区范围,并记录每日开采时间、破碎锤和挖掘机状态、矿柱形貌、采矿量、剥落矿石块度、粉尘情况、顶板情况以及破碎锤尖部抖齿磨损情况,通过上述参数分析机械开采在深部硬岩矿山中的应用效果。试验结果表明：试验矿柱的松动区平均厚度达2.59 m,在该范围内开挖矿柱效率较高;试验中,整体切割工效可以达到50.6 t/h,切槽后开挖矿柱的切割工效可以达到158.2 t/h,证明了非爆机械化开采在深部硬岩矿山中应用的可行性;此外,机械开采还具有工时利用率高、剥落矿石块度小、粉尘少、开挖扰动小等优点。