浅谈爆破效果的鉴定和分析

<正> 穿爆工作是露天采矿的头道工序。深孔爆破质量的好坏直接影响电铲采装和运输效率。因此,每次爆破之后都应对爆破质量的好坏进行鉴定和分析,找出爆破质量好坏的原因,总结经验和教训,不断提高爆破质量,合理控制爆破成本。根据我多年爆破工作管理的体会,谈谈爆破效果的鉴定和分析。1 爆破之后和采掘之前的鉴定和分析,即爆堆外部形状的鉴定和分析1.1 爆堆的正常形状通常以台阶高度为基准去衡量爆破后的爆堆高度和爆堆宽度。岩种不同其爆堆高度和爆堆宽度也不同(见表图1),正常的爆堆形状,意味着本次爆破质量较好。     

基于大孔径控制爆破在大型矿山中的应用

德兴铜矿富家坞矿区大孔径深孔台阶爆破易使爆堆岩石下抛至下一台阶运岩公路。为有效控制爆堆散落范围,基于现场混装炸药爆破采用控制爆破技术,通过增大第一排炮孔抵抗线,缩小第一、二排炮孔孔网参数,适当减少单孔装药量,设计特殊掏槽式逐孔起爆网路等措施,并进行了三次爆破试验。采取这些措施后既有效地控制了爆堆抛掷方向及散落范围,保证了下一台阶运岩公路的正常通行,又使得爆堆块度均匀,底板平整,达到了预期要求。因此,在大孔径现场混装炸药大型爆破中,可以通过调整孔网参数和优化起爆网路达到兼顾爆破效果和控制危害范围的目的。     

基于GRA-GRNN模型的露天金属矿爆破后矿岩界线位移分析

为了避免露天金属矿爆破后导致爆堆边缘矿石品位贫化损失,需要根据最低品位阈值重新计算矿岩边界,而影响矿岩边界发生改变因素众多,需要确定主要影响因素。因此,利用爆堆爆破前地形方向和爆堆地质数据,构建灰色关联-广义回归神经网络模型(GRA-GRNN)分析爆堆矿岩边界变化主要影响因素。首先对爆堆钻孔品位数据使用析取克里金法进行空间插值,并根据矿山工艺最低品位阈值提取爆破前的矿岩边界;其次,将爆破前后的数字DEM模型进行求差,求得爆破后的爆堆数字DEM模型,并构建爆破前后爆堆数字DEM模型空间分布椭圆,从而确定爆堆爆破后的水平形变方向;对影响爆堆爆破后形变的可能因素进行提取,并应用GRA-GRNN模型选取主要影响因素及对其强度进行分析,并将其结果与BP神经网络模型预测结果进行了对比。从实验结果可知,影响爆堆爆破后形变强度排前三的因素为:爆破前地形方向、爆孔排距和列距,强度分别为0.880、0.760和0.755,预测结果优于BP模型。     

某矿山中深孔爆破参数优化

地下矿山开采中,井下爆破效果是采场生产效率的重要影响因素。为提高中深孔爆破效果,依据某矿矿岩物理参数及实际采场结构参数,对上向扇形中深孔的爆破效果进行了数值模拟计算。根据数值模拟对比分析及工业试验,验证了孔底起爆时,整个爆孔爆炸更加充分,矿石块度更加均匀,爆破参数的优化改善了爆破效果,达到了预期的目的。     

摄影—图象分析法测定爆堆矿岩块度

介绍了摄影－图象分析法的基础原理，ＶＧＢ－１型图象分析仪的系统组成、功能及工作原理，应用该方法进行爆堆表面、断面摄影、爆堆照片图象的块度检测，爆堆矿岩块度的统计以及采用Ｒ－Ｒ函数和Ｇ－Ｇ－Ｓ函数对某矿矿岩块度组成的定量描述，从而为爆破优化提供了重要的参考依据。     

用图像处理技术建立爆破粒度控制模型

用倾斜摄影法，对爆堆进行拍照，然后对图像进行调整，使图像在高度、宽度方向上缩小比例一致。基于图像处理技术，对爆堆图像进行处理，统计岩块的面积、周长，进而推测岩块的粒度组成。利用回归方法，建立爆破粒度控制模型。     

基于Weibull模型的爆堆形态神经网络预测

爆堆的几何形态是反映爆破效果的重要指标之一。针对传统预测方法现场操作性难的问题,提出了基于Weibull分布模型的爆堆形态模拟预测方法,应用神经网络把控制爆堆形态分布的两个参数和松散系数作为神经网的输出层,建立了一种操作简单、现场可操性较强的深孔台阶爆破爆堆形态预测模型。通过对巴润露天矿的爆堆形态的预测,表明神经网络对爆堆形态的预测具有一定的应用价值。     

基于层次分析法和模糊数学法的爆破效果综合评价

平朔东露天矿采用台阶中深孔爆破方式,为探究其爆破效果,以爆破成本、爆破质量、爆破安全3个要素作为一级指标,以炸药成本、爆堆形状、炮孔冲孔、爆破飞石等8个要素作为二级指标,建立中深孔爆破效果评价模型,运用层次分析法和模糊数学法确定各个指标权重并赋值,求得爆破效果得分。结果最终得分为0.901 54,效果好,与实际相符,这种方法具有较高的科学性、准确性,为其他矿山爆破提供参考。     

爆破效果的测定与分析

爆破破碎测定对爆破发生发展过程的观察可以确定爆破过程中炸药与岩体之间的内在相互作用，并找出诸多参数以确定岩体特征和建立有用的数据库，利用爆破后获得的数据和测定结果，并结合爆破监测资料可完善该数据库。在爆破效果评价中，测量爆堆的形状很重要。然而，到目前为止，研究工作仅限于对破碎岩块的形状和尺寸的测量。数学图象分析在新近得到发展，此前，岩块形状和尺寸测量是一项繁重的任务，其内容包括对各种岩块进行测量、素描、肉眼观察及整个爆堆或爆堆取样的筛分和称重。多数研究注重于爆块尺寸测量，对于破碎岩块的形状至多是…     

底部空气垫层装药结构爆破作用及效果分析

装药结构是调节炸药能量分布和控制爆破效果的一个重要问题。本文分析了露天矿深孔爆破长期沿用的连续装药结构存在的问题。论述了新的装药结构-底部空气垫层装药结构的特点和爆破原理。利用高速摄影技术,对爆破过程进行直接观测,得出了连续装药结构和空气垫层装药结构条件下,模型爆破过程、碎块抛射距离和速度变化的规律。在试验分析基础上,探讨关于底部空气垫层高度变化对爆破破碎作用的影响。两个露天矿爆破实践证明,在深孔药柱底部保留适当高度的空气垫层,爆破时可以对台阶底部岩石产生足够的破碎作用,不留“根底”,同时,有利于降低炸药消耗和大块率,缩小爆堆宽度。     

基于AHP-Fuzzy法的井下采场深孔爆破落矿效果综合评价

为了尽量减少主观偏差对爆破效果评价模型权重分配的影响,使用AHP-Fuzzy复合方法,立足爆破质量、经济技术效益和安全风险及环境影响这3个主要方面,量化并计算爆破筑堆形状、块度分布、炸药单耗、炮孔利用率、对周边巷道围岩及对地表建筑物的影响这6个具体评价指标,提出了硬岩铀矿深孔压渣爆破综合评价模型。通过对南方某铀矿井下采场深孔爆破落矿效果的应用评价实例的验证计算,取得了符合现场实际情况的较好评价效果,对于未来进一步的研究具有积极意义。     

基于U-Net和改进分水岭算法的露天矿爆堆矿石图像分割方法

爆破大块率是反映爆破效果的关键指标,其统计精度主要依赖于爆堆矿石图像分割的准确性。由于爆堆矿石图像中存在矿石目标分布密集、边缘对比度低等问题,致使传统图像分割方法难以准确分割爆堆矿石图像。因此,提出了一种基于U-Net和改进分水岭算法的露天矿爆堆矿石图像分割方法,以实现大块率的精准统计。首先利用无人机在哑巴岭露天矿爆破现场拍摄爆堆矿石图像,制作爆堆矿石图像数据集;然后利用深度学习算法建立了UNet网络架构,同时融合了高级语义信息和低级语义信息,建立了爆堆矿石图像分割模型,再利用训练后的模型对爆堆矿石图像进行初步分割,进一步采用基于距离运算的分水岭算法优化了分割结果;最后评估了该方法的分割精度。试验结果表明:该算法可准确分割露天矿爆堆矿石图像,为露天矿爆破大块率统计、爆破效果智能评价提供技术支持。     

巴润矿矿岩混合复杂爆区爆破分离技术试验研究

巴润矿床成因复杂,矿体不规整、产状及空间形态无规律,爆区内常出现多矿种、众矿体和多岩性混合的矿岩分布状态。常规露天开采爆破过程使破碎矿(岩)石在爆堆中相互混合,导致矿石贫化、损失较严重。针对矿岩混合复杂爆区存在的矿体边界不清、爆破过程矿岩混合和电铲装车时难以直观辨识矿(岩)石等难题,提出了向矿(岩)体中部抛掷堆聚、矿(岩)体交界处爆破分离成清晰沟槽为核心的分离爆破技术方案。通过钻孔岩粉取样化验圈定爆区内矿(岩)体的实际边界,综合应用矿(岩)体中部等时线定向抛掷堆聚技术、矿(岩)体边界多自由面长延时对孔起爆抛掷分离技术和电子雷管精准起爆技术等,实现了爆破荷载作用下矿(岩)石有序堆聚和边界清晰分离的目标。基于颗粒流PFC3D的数值模拟研究初步确定了台阶深孔爆破矿岩分离的技术参数,在此基础上开展了现场爆破分离试验。现场爆破试验的台阶高度为14 m,炮孔直径为310 mm,孔排距为(8～10) m×6 m,采用三角形布孔方式。先行起爆紧邻矿岩分界的同排两侧炮孔,延时110 ms后同时起爆跨矿岩边界的同排两侧炮孔。爆区内以矿(岩)体中部为起爆零点的多"V"型精准起爆和等时线抛掷堆聚等技术的综合应...     

基于脆性指标与物元理论的可爆性分级技术与应用

为解决爆破效果差的问题,本文根据矿山生产情况的反馈,提出了能够综合反映矿岩爆破特性的评价指标——脆性,经落锤试验确定脆性系数,并将其与岩石容重、抗拉强度一起作为可爆性判别指标。应用物元可拓理论,建立岩体可爆性物元模型,通过层次分析法和简单关联函数法确定主客观权重,对矿岩可爆性进行了评判,得出待评岩体的可爆性级别。在此基础上优化爆破参数,并通过爆破漏斗试验进行验证。最后,将其应用于该矿中深孔爆破中,矿山爆破效果得到了明显改善。     

露天采石场中深孔爆破布孔方式优选

岩体破碎块度分布及块石抛掷距离是影响露天采石场台阶爆破中设备铲装效率的关键因素。结合ANSYS软件,构建了垂直深孔及斜向深孔台阶爆破数值仿真模型,以关键节点速度均值及标准差为评价指标,结合爆破块度分布数值模拟结果综合分析认为,平行于台阶坡面的斜向深孔布孔方式更有利于形成较为集中的爆堆,有助于提高采石场的生产效率。     

大直径深孔爆破参数优化研究

针对地下大直径深孔爆破存在的块度不均、超采超爆、边帮控制不佳等问题,在影响爆破效果的主要因素进行理论分析的基础上,采用ANSYS/LS-DYNA软件对大直径深部爆破孔网参数和边界孔装药结构进行模拟研究,确定了不同孔径下最佳的孔网参数和边界孔装药结构。将爆破参数优化结果应用于凡口铅锌矿井下大直径深孔爆破现场,取得了良好的爆破效果,研究结果为类似矿山大直径深孔爆破参数优化提供理论依据和和技术参考。     

节理裂隙岩石爆堆形状预测研究

爆堆形状是徇爆破效果的重要指标之一。作者充分考虑了运动岩块间的碰撞作用,采用Weibull模型预测了露天台阶爆破的爆堆形状,并通过小模型实验和理论值进行了对比,得出用Weibull分布曲线来模拟台阶爆破的爆堆形状具有很强的实用性,可为台阶爆破的参数设计更加合理提供理论依据的结论。     

露天矿复杂矿体大方量压渣爆破试验

为研究复杂矿体大方量压渣爆破在纵深方向上的爆破质量变化和矿废混合情况,在非洲某大型露天铀矿进行了现场试验,爆破台阶高度7.5 m,炮孔18排,爆破方量35万t。结果显示,靠近渣体的爆堆（松散区）在隆起高度、块度分布以及电铲效率等方面优于远离渣体的爆堆（密实区）,揭示出大方量压渣爆破效果沿纵深方向变差。爆破后,试验区块矿量总体增加14.6%,品位下降4%,废石量减少28.8%,松散区矿废互混更加明显且矿岩量增加,密实区矿岩量减少。为改善密实区爆破效果,提出采取“一个爆破区块,两套爆破参数”的策略。     

孔口孔底双导爆管不同段起爆方式微差爆破在铜矿峪矿的应用

地下中深孔微差爆破,采用孔口孔底双导爆管不同段起爆方式,克服了孔口起爆孔底易留残眼、岩墙的缺点,克服了单式孔底起爆可靠性低,易拒爆的缺点,爆破效果好,适用条件广,采矿成本较低,本文对其爆破理论和实践进行了总结,建议推广使用。     

关于港道掘进爆破中的一些技术问题

结合岩石爆破破碎理论和工程实践,从影响凿岩爆破效果等诸因素出发,对岩巷掘时中深孔爆破的掏槽的光爆等一些技术问题进行了较为细致地分析和研究,提出了炮眼深度的选择方法,推荐了较为合理的掏槽形式和掏槽参数、光爆装药和光爆参数。