露天台阶深孔爆破合理超深数值模拟分析

为了研究露天台阶深孔爆破超深对矿岩破碎效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟的方法对不同底盘抵抗线条件下超深对岩石破碎的影响进行了初步研究。结果表明,台阶深孔爆破存在临界超深,当超过该值后,作用在台阶坡底处应力值的增幅变小,爆破能量利用率显著降低。通过对应力变化规律的分析得到了临界超深值的范围,可为工程实践提供设计参考。     

超深孔控制爆破在宝泉电站路堑开挖中的应用与探讨

宝泉电站路堑超深孔爆破,处于复杂环境中,对环保要求严格,对爆破震速、飞石、爆堆坍塌距离等控制严格,爆破设计与施工难度较大,成功地探索了超深孔爆破控制技术,突破了小孔径、小台阶控制爆破的常规.     

中深孔与浅孔联合布孔在煤层底板爆破中的数值模拟研究

针对露天台阶爆破煤层底板与其毗邻的岩层力学性质差异较大,爆破时大块率高的问题,介绍一种改善煤层底板破碎效果的中深孔与浅孔联合布孔爆破方法。使用有限元分析软件LS-DYNA分析了联合布孔装药结构爆破过程中的应力分布规律,分析表明:联合布孔爆破方法相比传统中深孔爆破,增大了拉应力峰值,延长了拉应力对煤层底板有效作用时间;在宁夏大峰矿羊齿采区的应用实践表明,联合布孔爆破方法不仅改善了煤层底板的破碎效果,并大量节约了爆破生产成本。     

深孔爆破技术在不规则台阶中的应用

为了解决废弃矿区垦造水田工程,存在采矿遗留高度3～10 m不规则台阶的问题。且因为工期紧,对这些不规则台阶不能采取浅孔台阶爆破和深孔爆破相结合的方式施工。同时,低台阶开挖采取大于50 mm孔径爆破施工缺少理论依据,工程案例也较少。为此,根据以往经验和参考多边界石方爆破药量计算原理并结合现有钻孔设备,对不规则台阶采取梅花形布孔,用φ90 mm钻机钻孔,其中钻机无法打孔的局部位置在其后侧加密倾斜孔。采取多排深孔延时爆破技术,累计14 h一次性施工。因已购非电雷管段别有限,则利用现有雷管组网,采取分区接力的起爆网路,一次性成功爆破了高低不平的不规则台阶,除了爆堆表层2 m左右范围内有大石块,其余位置岩石破碎块度较小,爆破后无根底,达到预期效果,为后续工作创造了有利条件。     

利用浅孔改善深孔台阶爆破孔口块度技术研究

新疆别斯库都克露天煤矿由于岩体节理裂隙发育,深孔台阶爆破中孔口部分容易产生大块.为了改善该露天矿岩石爆破效果,采用了深孔之间布设浅孔的方式对孔口的爆破破碎效果进行改善.为了确定合理的爆破参数,采用了数值模拟方法对参数进行模拟验证.在露天矿现场取样制作试件测试了现场砂岩的岩石力学性质,基于实测岩石力学性质与现场爆破参数建立了数值模拟模型.对不同浅孔深度的五种模拟条件进行了模拟,分析了不同条件下孔口1～4m范围内的爆破应力波应力峰值,确定了4m浅孔深度下对于孔口部分爆破效果的改善效果最佳.在别斯库都克露天矿1216台阶尝试采用了增加4 m深度1.5 m装药长度的浅孔,明显改善了现场爆破效果.该研究结果可以对利用浅孔改善深孔露天台阶爆破孔口部分爆破效果,减少孔口大块提供技术参考.     

甘冲矿中深孔爆破影响因素分析

本文针对露天台阶中深孔爆破存在的几个主要问题，结合本矿的生产实际，对影响中深孔爆破的因素作了初步分析，提出了改进措施。     

深孔爆破中不同起爆方式对爆生裂纹的数值模拟

为了分清齐发爆破和逐孔起爆的方式对岩体裂纹的影响,运用LS-DYNA动力有限元分析软件,分别对深孔三孔齐发起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂纹扩展机理进行了数值模拟,并描述了深孔爆破时的应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况,得到岩体的破碎区和裂隙区的范围。模拟分析结果表明:采用逐孔起爆法使岩石的自由面发生改变,炮孔破坏更为严重,对爆破效果产生很大的影响。并对计算结果进行了分析,对指导工程实践有一定的参考价值。     

深孔爆破中不同起爆方式对爆生裂纹的数值模拟

为了分清齐发爆破和逐孔起爆的方式对岩体裂纹的影响,运用LS-DYNA动力有限元分析软件,分别对深孔三孔齐发起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂纹扩展机理进行了数值模拟,并描述了深孔爆破时的应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况,得到岩体的破碎区和裂隙区的范围。模拟分析结果表明:采用逐孔起爆法使岩石的自由面发生改变,炮孔破坏更为严重,对爆破效果产生很大的影响。并对计算结果进行了分析,对指导工程实践有一定的参考价值。     

义乌市采石场普遍推广中深孔爆破技术

义乌市各采石场在石料开采中,积极推广中深孔控制爆破技术,提高了石料产量,保证了采石爆破安全。本文阐述了使用小型潜孔钻机在采石场分台阶进行作业,同时采用毫秒延时起爆方法,有效地解决了爆破振动对采石场周边居民住房的影响。若在我国中小型采石场和矿山地区推广这种中深孔爆破技术将是一件利国利民的事。     

三门核电土石方工程中深孔爆破法的应用

浙江三门核电平基工程中采用深孔台阶爆破进行土石方开挖,对底板的平整度和完整性有很高的要求,超挖不得超过20cm,不容许欠挖。为此,根据可爆性对开挖区内的岩石进行分级,分别采用不同的钻爆参数,同时采取了预留保护层爆破、无超深爆破、底部空气间隔装药等技术措施,确保了底板的开挖质量。     

采矿爆破振动对巷道围岩影响的数值模拟研究

采用FLAC3D3.0数值模拟软件,对巷道围岩在自然应力状态下和爆破振动荷载作用下巷道的围岩应力场、变形场和塑性区的状况及其变化特征,进行了计算机数值模拟。得到了采矿巷道的应力场和变形场,根据结果对比分析得出深孔爆破振动荷载对巷道围岩的影响及其特点。     

金鼎钨钼矿露天台阶深孔爆破参数优化

为解决金鼎钨钼矿生产中存在的大块率过高、根底残留等问题,通过力学实验研究、数值模拟和现场试验,对该露天台阶深孔爆破参数进行优化。通过常规三轴试验研究,得到了该矿岩力学参数和矿岩性质,确定其矿岩炸药单耗0.68 kg/m~3;运用ANSYS/LS-DYNA软件对爆破参数进行优化,以炮孔密集系数m为变量,通过比较坡底、坡顶有效应力与岩石的动抗拉强度,判断相应炮孔密集系数下矿岩的爆破效果。结果表明:当炮孔密集系数m=1.5时,坡底和坡顶岩石均被破坏,大块明显减少,振动危害也小,达到预期爆破效果。将优化后的爆破参数(孔径d=20 cm,炸药单耗q=0.68 kg/m~3,炮孔密集系数m=1.5,孔排距为600 cm×400 cm)应用于生产现场,爆破效果大为改善,大块率低于5%。可以为类似极硬岩矿山提供参考经验。     

延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究

为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。     

深孔扩壶爆破损伤演化过程的数值模拟

深孔扩壶爆破对于减少钻孔工作量，加大孔网参数，提高爆破效率均具有特别重要的意义。本文通过将岩石爆破分形损伤模型装入二维有限差分程序进行数值模拟，从岩石爆破损伤演化的角度对比一般深孔爆破与扩壶爆破的岩石破坏过程，发现扩壶爆破在应力作用时间和自由面效应等方面具有明显优势，从而为扩壶爆破技术的应用提供了设计依据。     

深孔扩壶爆破损伤演化过程的数值模拟

深孔扩壶爆破对于减少钻孔工作量,加大孔网参数,提高爆破效率均具有特别重要的意义。本文通过将岩石爆破分形损伤模型装入二维有限差分程序进行数值模拟,从岩石爆破损伤演化的角度对比一般深孔爆破与扩壶爆破的岩石破坏过程,发现扩壶爆破在应力作用时间和自由面效应等方面具有明显优势,从而为扩壶爆破技术的应用提供了设计依据。     

节理岩体爆破数值模拟

岩体的节理裂隙常常会影响爆破效果,而且会由此增加大块率,提高爆破成本.为了探明节理岩体爆破特点,首先采用有限元方法模拟了节理岩体爆破应力场的分布特点,接着分析了在台阶底部不同点的等效应力的变化规律,最后模拟了爆炸能量在节理岩体的传播规律.研究结果表明,节理裂隙能有效地反射爆炸应力波,节理裂隙越多,波的反射就越强,而且反射波的强度随着弱面与岩体间的波阻抗的差值的增加而加大;台阶底部各点的有效应力随着节理裂隙的存在而发生复杂的变化,而不象在均质岩体中一样有规律;炸药爆炸产生的动能在节理岩体中衰减快,透过闭节理时能量的衰减比透过充填节理要慢,爆炸能量透过倾斜节理时衰减较慢,而透过垂直节理时衰减较快.     

平眼深孔爆破技术研究

本文介绍了用平眼深孔爆破技术开挖岩石的研究成果，包括该技术的应用场合条件，爆破参数确定方法，施工工艺以及实际工程应用效果等。根据试验和推广应用的结果表明，平眼深孔爆破技术具有快速，简便，经济，地形适应性强等优点。本文对岩石爆破开挖的实际应用具有一定价值。     

水平深孔爆破在城区石方开挖中的应用

阐述了水平深孔爆破在城区石方开挖中的应用,并初步探讨了水平孔爆破的破岩机理。结合实际工程介绍了该技术应用条件、可行的爆破参数及其选取法、施工工艺等。作为辅助性爆破,水平深孔爆破在城区应用中无需进行飞石防护,大大加快了爆破工程进度,体现了水平孔爆破优越性。