浅谈大西沟铁矿千吨级硐室爆破技术

介绍了陕西大西沟铁矿基建剥离硐室爆破设计在不利的自然条件下,进行药室优化布置、爆破参数选择、确定多段微差起爆顺序等方面的内容;实现了一次爆破122万m3实方,抛掷率57%,有效地控制了飞石、震害和破坏范围.     

弱胶结软岩地层相邻大断面巷道合理间距研究

基于相邻巷道开挖扰动和爆破振动对已有巷道影响的理论分析, 推导了相邻大断面巷道合理间距的确定公式。以麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距设计为依托, 利用数值方法计算变间距多个模型的开挖扰动影响, 以确定其巷道间距。研究结果表明, 麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距的理论计算值应不低于36.6 m;数值分析发现当巷道间距为40 m时, 马头门硐室与主变电所巷道中间围岩的应力场已接近原岩应力, 巷道围岩位移场与塑性区基本趋于对称稳定, 马头门硐室支护荷载与未受影响前基本一致。利用上述研究成果, 综合现场施工状况, 最终确定其间距为40 m。工程施工后硐室与巷道稳定, 验证了在软岩地层中该巷道间距设计的科学合理性。     

主井井底装载胶带机巷贯通千米深井施工技术

随着矿井开采深度的不断增加,深部矿井大断面硐室及千米井筒稳定性控制已成为矿山开采的难题。为了减少硐室在贯通中对井筒的影响及破坏,减少后期硐室的变形量,结合口孜东矿贯通主井井筒工程实例,通过现场矿压观测资料和理论分析,提出了大断面硐室贯通千米深井控制爆破技术及大断面硐室“锚网索喷+滞后30 d套36U型棚、注浆”的复合支护技术,贯通及支护效果良好。     

主井井底装载胶带机巷贯通千米深井施工技术

随着矿井开采深度的不断增加,深部矿井大断面硐室及千米井筒稳定性控制已成为矿山开采的难题。为了减少硐室在贯通中对井筒的影响及破坏,减少后期硐室的变形量,结合口孜东矿贯通主井井筒工程实例,通过现场矿压观测资料和理论分析,提出了大断面硐室贯通千米深井控制爆破技术及大断面硐室＂锚网索喷＋滞后30 d套36U型棚、注浆＂的复合支护技术,贯通及支护效果良好。     

齿形阻波墙技术在煤矿井下的应用

为了解决在井底电潜泵硐室掘进爆破施工中爆破冲击波所引起的井底中央变电所跳闸现象,对爆破冲击波进行了研究,提出在电潜泵硐室与中央变电所联通的巷道中间建立齿形阻波墙对施工中的冲击波进行阻挡的措施。实践应用表明,该法成功解决了变电所跳闸的问题,实现了电潜泵硐室的快速掘进,确保了煤矿井下安全生产。     

金山店铁矿-480m水平破碎硐室施工

在充分调研国内同类矿山破碎硐室施工经验的基础上,通过多种施工方案的对比分析,合理选择硐室开挖与支护的施工工艺,缩短各工序衔接时间,并对凿岩、爆破、支护等工艺参数进行优化,减少了爆破对围岩的震动破坏,有效控制了硐室轮廓的质量,保证了工程工期。     

VCR法成井技术及关键控制点

目前地下矿山溜井均采用手工钻机施工,其施工环境要求操作人员到狭隘的溜井内部作业,通风存在一定的困难,又是高空作业,而且在爆破后工人再次进入溜井内部作业前,浮石无法提前处理,安全风险非常大。为解决此问题,马坑铁矿提出了VCR法爆破成井技术施工,该施工方式的特点是在上部硐室垂直向下施工大直径深孔,利用利文斯顿爆破漏斗原理分次爆破,每次爆破高度约为2～3 m,最后一次贯通破顶爆破4～5 m左右。该天井施工方式已在矿山内大面积使用,现对VCR法成井技术及关键控制点进行总结。     

山西金恒煤矿井底车场硐室布置设计优化

井底车场采用刀把式,车场内铺设30kg/m型钢轨,主水泵房硐室、主变电所硐室和水仓联合布置。结合矿井具体条件和各硐室位置关系,对硐室布置及尺寸参数进行了优化调整,使优化后的布置更简捷、合理,实用。     

高应力区采矿爆破振动试验研究

利用EXP3850爆破振动测试系统,研究了冬瓜山矿爆破振动对采准巷道、凿岩硐室等的影响,分析了中深孔爆破振动速度衰减规律,并提出了爆破振动的控制措施:段最大药量控制、微差干扰降振、改变爆炸参数等。     

条形药包硐室爆破技术在山体危岩排险施工中的应用

危岩体硐室爆破一次排险量大,施工速度快,是大方量应急排险的首选爆破方案。本次巫山山体危岩硐室爆破排险,通过详细的地质调查和地形地貌测绘,采取信息化指导施工,安全、快速地完成了应急排险任务,一次排险28.7万m3,历时46天,取得了较好的经济效益和社会效益。论述了本次爆破方案的设计、爆破参数的选择以及施工技术,介绍了爆破效果,总结了经验体会。     

爆破动载荷作用下支护结构的动态安全距离研究

地下洞库在开挖过程中,掘进爆破振动对围岩及支护工程的影响不容忽略。锦州地下洞库3北洞罐长934 m,基于地震波传播的空间效应,把3北洞罐分成3段,得出了各段的速度衰减规律。结果表明:洞罐前段衰减速率最快,中段次之,末端衰减最慢。按照新浇筑混凝土的爆破振动安全振速,确定了洞罐掘进在前段、中段和末端的安全距离,研究结果对其他洞罐支护安全距离的选择提供了理论依据。     

二里河铅锌矿深部探矿工程局部通风设计与实践

随着二里河铅锌矿深部探矿工程工作面下移，通风阻力增加，局部通风效果成为制约探矿工程进度的瓶颈。探矿工程分为主斜井掘进和中段掘进2个阶段,因独头掘进距离较长，两阶段均选用了压抽混合式局部通风，选取独头距离最长、风阻最大的井巷参数进行设备选型。根据工程实践测定，斜井掘进期间，最深处1 000 m中段掌子面风速为0.27 m/s,1 050与1 000 m中段平行掘进期间，1 000 m中段最长独头巷掌子面风速为0.31 m/s，满足《金属非金属矿山安全规程》的相关要求，深部探矿工程提前5个月竣工，同时，总结了二里河铅锌矿深部局部通风系统在设计、运行等环节存在的问题与改进建议，对深井矿山解决局部通风问题有借鉴与参考价值。     

坚硬火成岩侵蚀岩石巷道中深孔爆破技术

为了能够减少掘进工序中的辅助作业时间,提高单循环进尺,加快掘进速度,根据杨柳煤矿北翼轨道运输大巷现场巷道条件和施工条件,在火成岩侵蚀段进行中深孔光面爆破技术应用研究.优选钻眼机具和爆破材料,对掏槽爆破和光面爆破等技术方案和爆破参数等认真分析并在试验中不断优化完善,再加上严格的科学组织管理,中深孔爆破技术研究取得了良好的效果.     

全岩机掘面压风空气幕封闭除尘系统的研究与应用

分析了掘进工作面压风空气幕的形成机制,并采用k-ε双方程模型建立了单相风流流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用FLUENT软件对全岩机掘面压风口距掘进头不同长度时形成空气幕的状况进行了数值模拟,结果显示,随着压风口距掘进头长度的增大,压风形成覆盖巷道整个断面空气幕的能力不断增强,压风口距掘进头30 m时,在距掘进头约8.7 m的位置即可形成1.62 Pa的空气幕,是形成压风空气幕的最佳距离。设计了压风空气幕封闭除尘系统,在唐口煤矿南部回风大巷全岩机掘面试验了该系统压风口距掘进头分别为10,20,30和35 m时的除尘效果,数据表明,应用4种方式后,现场的粉尘浓度均有了明显降低,尤其压风口距掘进头30 m时,效果最为明显,全尘和呼尘的降尘率分别高达95.1%和96.1%,这与数值模拟结果一致。     

深孔预裂爆破技术在煤巷快速掘进中的应用

针对五阳煤矿煤层透气性低、瓦斯浓度时常超限、煤巷掘进速度慢和工作面接替紧张等问题,在分析深孔预裂爆破工艺和确定爆破参数的基础上,提出了迎头深孔预裂爆破和巷帮预抽瓦斯的快速掘进技术,并结合现场进行了工业试验。结果表明:深孔预裂爆破技术提高了煤层的透气性,巷帮钻场的瓦斯抽采量为爆破前的1.3倍;降低了掘进工作面的瓦斯涌出量,实施深孔预裂爆破技术后,再没有发生瓦斯浓度超限事故;煤巷掘进月进尺达到180 m,实现了煤巷安全快速掘进。     

深孔分段爆破成井技术在谦比西铜矿东南矿体的应用

谦比西铜矿东南矿体深孔采场切割井施工存在效率低下、施工困难、掘进成本高等问题。为提高切割井施工效率和降低掘进成本,本文提出了深孔分段爆破成井技术。通过研究深孔掏槽爆破机理,确保爆破过程中有足够的补偿空间,采用1个中心掏槽孔、6个空孔、8个辅助掏槽孔的布孔方式,选取掏槽孔孔径76 mm,空孔孔径152mm,中心主掏槽孔与空孔孔间距取400 mm,通过补偿系数的计算验证了布孔方式的合理性。并根据实验采场一次爆破成井的5次试验,针对15m深井制定了底部第一分段6.5 m与第二段分段8.5 m的深孔分段爆破方案,设置了合理的延期时间。最后,将研究成果在谦比西东南矿体切割井掘进过程中进行了测试,顺利爆破形成断面3×3 m,高度为15 m切割井。现场实际应用表明深孔分段爆破成井技术在谦比西东南矿体具有很好的适用性,可提高切割天井的成井效率,为类似的切割井爆破工程提供借鉴。     

硐室控制爆破开挖公路路堑中的边坡保护

在开挖公路路堑的爆破工程中，必须确保路堑边坡的稳定与平整。欲达此目的，关键在于选择有良好减震效果的爆破技术方案。本文以济南市东南外环路某段路堑开挖工程为实例，采用硐室爆破方案和微差爆破技术，并对爆破参数、药室布置、微差时间及起爆顺序等要素进行了合理的确定。经施工实践，获得了良好的爆破效果，为公路路堑开挖中的边坡保护提供了有益的经验。     

隧道爆破开挖震动效应的数值模拟

以某工程隧道为例, 基于FLAC^3D软件对隧道爆破开挖引起的地表震动效应进行了数值模拟, 得出在隧道爆破开挖影响区一定范围内已开挖区域地表质点震动速度是未开挖区域地表质点震动速度的2~5倍, 且两者的衰减规律完全不一样。在距掌子面水平距离为5~25 m的范围内, 隧道爆破开挖存在明显的空洞效应, 若忽视爆破开挖空洞效应现象, 则不能确保施工过程中爆破震动的安全性。     

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。