基于岩粉分段装药的爆破技术研究

采用LS-DYNA动力有限元分析程序,模拟计算了深孔台阶爆破条件下炮孔连续装药和采用岩粉作为间隔介质的分段装药爆破效果。对比分析了连续装药和三种不同分段比例的装药结构爆炸后孔壁的压力极值和压力衰减程度,以及通过Von Mises有效应力极值判别自由面单元是否发生破坏。计算表明,炮孔上部装药40%,下部装药60%,中间采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构能够提高炸药能量的利用率,更有利于中上部岩石的破碎。通过对青海威斯特铜矿的爆破试验,进一步验证采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构不仅可以降低大块率和爆破振动强度,同时还能够减少爆破综合成本。     

坚硬矿岩台阶深孔爆破降低大块率的综合措施

大块率是评价露天开挖深孔爆破效果的重要指标。如何降低坚硬矿岩深孔爆破的大块率一直是硬岩开挖的主要研究课题。论文在南山铁矿凹山采场坚硬矿岩区段进行了增加炸药单耗、控制炸药质量、降低单孔负担面积、加钻短炮孔、孔中或孔底间隔装药等试验措施,提出了降低大块率的综合措施,可为同类矿山借鉴。     

气体间隔器在边坡控制爆破中的试验与应用

为解决干孔间隔装药节省炸药提高经济效益,实现水孔装填铵油炸药节省炸药成本,及常规的主爆打穿预裂补救办法不能有效的减少大块率、根底及保护边坡,利用气体间隔器实现了气体间隔器间隔装药,水孔铵油和乳化炸药混合装药,达到了预期的爆破质量并节约了爆破成本。最后利用气体间隔器补救主爆打穿预裂炮孔的新型补救方法,不仅保护了边坡同时也减少了大块率及根底。     

云浮硫铁矿底部间隔装药技术的应用

装药结构可以改变炸药爆炸性能,从而提高炸药能量的利用率.矿山深孔爆破一般采用连续装药或中间间隔装药,易导致炮孔底部过度粉碎和大块多等问题.云浮硫铁矿在台阶深孔爆破实践中大胆探索,进行了底部间隔装药的理论分析和工业试验,收到较好的爆破效果.     

简易空气间隔器在紫金山地下矿深孔爆破中的应用

针对紫金山金铜矿采场深孔爆破中存在的炸药单耗高,爆破振动与冲击过大,爆破大块率偏高等问题,提出确定采场爆破装药不耦合系数的3条原则,运用ANSYS/LSDYNA数值模拟软件对拟采用的4种装药结构进行了优选,并使用一种简易炮孔空气间隔器进行空气间隔装药爆破试验。现场试验表明,采用优选装药结构方案后,炸药单耗明显降低,使矿房回采爆破的火工材料成本降低了约15%,采场爆破中存在的问题得到了有效解决。     

基于数值模拟的岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破研究

随着炮孔深度增加，炮孔底处岩石夹制作用增强导致破岩效率和炮孔利用率较低，原有的连续装药方式不能解决上述问题。在这个基础上，研究了岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破技术来提升掏槽爆破效率。使用光滑粒子流体动力学-有限元方法（SPH-FEM)建立了不同分段装药结构的单孔掏槽爆破模型，分析了不同模型爆破过程中岩石粒子抛掷速度、岩石抛掷数量以及爆破腔体特征。结果表明：不同装药结构会影响炮孔附近岩石的损伤范围，传统的连续装药结构在炮孔径向形成的损伤区域比分段装药结构大。此外，连续装药结构由于炸药集中在炮孔底部使得炸药能量分布不均匀，导致掏槽爆破效果差；采用分段装药结构可以增加岩石破碎数量和优化爆破腔体，岩石粒子在飞散过程中会产生2次加速现象；第一段装药比例较大或者较小会明显造成炸药能量利用不合理以及爆破腔体效果差。在模拟中设定的炮孔长度、岩石参数以及炸药性能条件下，当第一段装药比例为0.4时，深孔岩石巷道掘进掏槽爆破能够充分利用炸药能量，达到较好的掏槽爆破效果。将数值模拟得到的最优分段比例应用到现场巷道掘进爆破施工中，并利用数码电子雷管实现掏槽孔内2段炸药的延时起爆。现场试验结果表明分段装药能够在深孔...     

提高坚硬致密矿岩中大直径深孔侧向崩矿质量的分析

本文分析了爆炸能中冲击能与膨胀能的分配、起爆方式及炮孔装药结构等三个方面。以坚硬矿岩中大直径深孔侧向崩矿质量的影响。指出对坚硬致密矿岩体应选用波阻抗值较高的炸药进行爆破,并选择增大起爆能与合理起爆方式,以增大冲击能比例,提高破碎质量。在装药结构方面,应尽量试验采用柱状中空药包或采用连续装药方式进行爆破作业,少用甚至取消轴向间隔装药方式。     

井下崩落法采场坚硬矿石大块的静态破碎试验和应用

首云铁矿采用崩落法采矿,中深孔落矿矿石大块率5%～8%,采用传统的钻孔装药或裸露药包的二次爆破方法破碎大块,容易崩坏出矿口眉线、大块附近的设施和风水管线,而且二次爆破产生的冲击波、飞石、炮烟影响周围作业面的正常生产。通过对静态破碎剂破碎坚硬矿岩大块的试验研究,提出了使用静态破碎剂破碎采场大块的方法,有效地解决了上述问题。介绍了坚硬矿石大块静态破碎布孔装药参数、试验效果和推广应用情况,为类似地下矿山二次破碎提供了有益的借鉴。     

提高岩石爆破效果

露天开采时有各种控制炸药爆破能的办法能提高矿岩的爆破效果。其中之一是用改变炸药装药结构来调整爆破脉冲参数。常用的炮孔装药结构有:连续柱状装药、空气间隔分段装药和带气垫的连续柱状装药(图1)。     

大直径下向平行深孔侧向崩矿爆破工艺的应用

某矿山为充分回收利用资源,降低炸药单耗及爆破大块产出率,考虑使用大直径下向平行深孔侧向崩矿爆破工艺取代传统的扇形中深孔爆破工艺。试验结果表明大直径深孔侧向崩矿分段矿房法比中深孔分段空场法的大块率和炸药单耗低,每米炮孔的崩矿量也比中深孔要大得多。因此,大直径深孔方案的效率比中深孔方案高,经济效益也比中深孔方案好,但技术要求也比较高。     

用数值模型研究爆破漏斗的形成

将一种新开发出来的破坏模型用于漏斗爆破岩体破坏机理的研究。模拟结果显示出,由于炸药爆炸,岩体中产生压缩破坏,强烈的压力波在岩体中产生的受压圈以膨胀政速度向四周传播,在炸药周围形成破碎带。随着受压圈离开破碎带向外传播,在与径向应力垂直的方向上产生的张应力导致岩体发生张破坏,在炸药周围形成破坏带。破坏带的形成与炸药埋藏深度无关,不受自由面反射波干扰。当受压圈到达自由面时产生反射,引起岩体破坏,在地表形成另一个破坏带。模型还揭示了炸药理课是这两个破坏带相关性的控制因素。块度计算结果正如实际爆破中观察的那样,随着炸药理深增大;平均块度变大,块度均匀性降低。     

中厚急倾斜坚硬矿体大段高矿房爆破系统优化/增刊

为了解决中厚急倾斜坚硬矿体大段高矿房爆破效果不理想的现状。以会宝岭铁矿为项目依托,从理论上分析孔网参数选取的力学依据,对爆破系统参数进行优化调整,并开展回采爆破现场试验。研究结果表明：通过调整孔网几何参数、装药参数和起爆参数,可以降低会宝岭铁矿中厚急倾斜坚硬矿体大段高矿房千吨采掘比,使大块率降低至5%以下,提高了出矿效率,铲运设备故障下降30%,炸药平均单耗由0.49kg/t下降至0.43kg/t,每年节省炸药180t。铲车故障下降了30%,综合降本近500万元。     

三鑫公司中深孔凿岩爆破参数优化与试验研究

对凿岩爆破参数进行优化,可降低中深孔采场落矿的炸药单耗和大块率,节省生产成本,提高经济效益。论述了湖北三鑫金铜股份有限公司通过类比法和试验法对中深孔凿岩爆破参数进行优化的试验与研究。     

磷铁矿床中深孔爆破设计方案优化研究

针对应用无底柱分段崩落法开采的某磷铁矿床在爆破作业中存在的问题,对爆破能量的释放过程和由爆炸引起的岩石裂隙的生成过程进行了研究,进而优化了该矿无底柱分段崩落法采区中深孔内的装药结构、装药方式和起爆方式。工程实践结果表明:优化后的装药结构能够显著提高爆破对岩体的爆破效果,并有效地降低爆破大块产出率,从而能够为该磷铁矿床确定合理的中深孔爆破方案提供依据。     

无底柱分段崩落法的改进

深部铜矿无底柱分段崩落法采矿工艺中的采场结构参数、布孔参数、炮孔布置形式、起爆方式和放矿方式进行改进后,贫化率、损失率、采矿炸药单耗及生产能力等主要技术经济指标均有明显的改善和提高.     

水封聚能药包爆破大块的应用

采用水封聚能药包爆破大块既克服了钻孔的麻烦，又克服了糊炮浪费炸药的缺点，对降低二次爆破炸药单耗，降低粉尘浓度，提高出矿效率等有明显效果。本文介绍了用于破碎大块的聚能药包的结构及使用效果。     

应用层次分析法分析土石方爆破影响因素的权重

以贵州省遵义市湘江工业园区内某土石方爆破工程为例, 在详细研究该工程地质条件的基础上, 应用层次分析法计算了影响爆破效果各因素的权重, 并对其进行了一致性检验, 计算结果表明, 影响中深孔爆破效果各因素的权重从大到小依次为矿岩性质、地质条件、穿孔参数、岩体结构、炸药单耗、穿孔及装药质量、装药结构、起爆药包位置、起爆顺序及微差时间, 其中自然因素中的矿岩性质的层次总排序权值为0.364, 为主要影响因素, 穿孔参数的层次总排序权值为0.146, 是人为因素中的主要影响因素, 因此在地质条件一定的情况下首先必须确定合理的穿孔参数, 以达到较好的爆破效果。     

地下金属矿山扇形中深孔孔网参数优化研究

为改善某地下金属矿山爆破块度不均匀问题, 对扇形中深孔孔网参数进行了优化, 对不同孔距和排距进行了模拟分析。结果表明, 孔距1.6~2.0 m、排距不大于1.6 m时可以取得良好的爆破效果;对比监测点的等效应力峰值后推断顶底板的稳定性以及爆破块度, 综合考虑凿岩成本和炸药单耗, 最终选择孔网参数为: 孔距1.8 m、排距1.6 m。现场爆破结果表明, 与原有孔网参数爆破效果相比, 应用优化后的孔网参数爆破所得矿石D₂₀提高了37%、D₈₀下降了41%。     

无底柱分段崩落法眉线破坏条件下贫损规律研究

为提高崩落采矿法的矿石回收率和中深孔挤压爆破作业质量,基于矿岩爆破破碎机理和散体矿岩放矿理论,对回采巷道眉线破坏的机理及其对回采作业的影响进行了研究。研究采用物理相似模拟实验方法,对在不同的眉线破坏程度条件下,放矿过程中矿石回收指标的变化规律进行了实验研究,并提出了眉线保护综合措施。工程实践表明:根据实验结果提出的综合措施能够有效地降低眉线的破坏,从而提高矿石的回收率。     

降低中深孔爆破炸药单耗方法的研究

通过对影响炸药单耗因素的分析,提出了一种基于加权聚类分析的炸药单耗分级方法,进而提出了采用增加自由面个数、大孔底距小抵抗线的孔网参数、调整装药结构等有效措施,以达到降低中深孔爆破炸药单耗的目的。同时结合首云铁矿采空区处理的科研课题,更加有力地论证了以上有效措施的应用降低了中深孔爆破炸药单耗。