露天深孔台阶爆破炮孔测量技术探讨

在露天深孔台阶爆破中,炮孔的倾角和深度是保证爆破效果的重要因素,而传统炮孔测量方法工作量巨大,成为数字化爆破施工发展的短板。针对上述问题,并基于炮孔测量试验,分别论述了人工皮尺、声波、激光3种炮孔测量方法,包括3种炮孔测量方法的测试原理、优缺点、适应条件及相应的改进措施。其中基于声波和激光的炮孔测量方法具有潜在的改进和应用空间,可以为露天深孔台阶爆破数字测孔技术的发展提供借鉴。     

台阶与预裂爆破岩体振动特征的对比研究

基于萨道夫斯基公式，对台山核电站一期工程核岛区台阶爆破和预裂爆破的岩体振动监测数据进行分析，结果表明：在20~200 m的监测范围内，预裂爆破岩体振动速度的 K ， α 值均大于台阶爆破。通过量纲分析，建立了台阶爆破和预裂爆破岩体振动频率与起爆段药量及爆源距的函数关系，并通过回归分析，对比研究两种爆破类型的振动主频，结果表明：主频随最大段药量或爆源距的增大均减小；对于相同的爆源距，预裂爆破产生的振动主频高于台阶爆破，且随着最大段药量的增大两者差距逐渐变小；对于相同的最大段药量，预裂爆破主频随爆源距的衰减比台阶爆破要迅速。     

孔内爆速测试技术在水泥矿山中的应用

介绍了孔内爆速测试技术原理,并根据爆破工程实践针对现场混装铵油炸药和混装乳化炸药,采用Micro Trap爆速/数据记录仪对这两种炸药的孔内爆速进行测试,得出混装铵油炸药和混装乳化炸药在孔内的爆速变化情况以及影响因素。结果显示:混装铵油炸药在炮孔内部的平均爆速为4116.8 m/s,混装乳化炸药的平均爆速为5379.6 m/s。分析得出:孔内装药压实密度以及炮孔内部的约束力较大是造成炸药在孔内的爆速比地表测试的爆速大的主要原因。     

爆炸冲击波主频对地震勘探激发效果的影响分析

研究爆炸冲击波主频对于地震勘探具有重要的意义。采用离散元方法建立了含一条节理岩体的数值计算模型,分析了爆炸冲击波主频对地震勘探激发效果的影响。在炸药爆炸传播至岩体的爆炸冲击波频率中,接近岩体自振频率的成分所占比例越大,质点的直达波和反射波振动能量越大,反射波有效信号能量百分比相对较高;岩体动能、系统释放能和总能越大,岩体塑性能越小。数值模拟过程结果表明,炸药激发效果较好时对应的爆炸冲击波主频等于130 Hz。     

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。     

直达波和反射波在地层中的传播规律研究

研究地震波在地层中的传播规律对于工程地震勘探具有重要的意义.采用离散元方法建立了无节理岩体和含一条节理岩体的数值计算模型,分析了直达波和反射波在地层中的传播衰减规律及两者之间的关系.相比无节理岩体,含一条节理岩体具有明显的反射波;直达波的频带宽度随爆源距离的增大而变窄,直达波在地层传播过程中,高频成分损失严重,保留了低频成分;相比直达波,经过衰减后的反射波频带能量分布较均匀;爆源距离大于一定值后,直达波和反射波的振动主频趋于稳定;直达波振动能量越大,反射波振动能量越大.     

多功能型抑尘剂在露天矿山路面中的应用

为探讨多功能型抑尘剂在露天矿山路面中的应用效果，介绍了一种原材料价格低廉、加工工艺简单、安全环保且具有良好的吸湿、保湿、凝并性能多功能复合型抑尘剂，测试了其在铁矿、煤矿、石灰石等不同类型露天矿山运输路面现场应用效果，并评价了其经济效益。测试结果表明，多功能复合型抑尘剂在3种不同类型的露天矿山中抑尘效果显著，具有一定的抑尘周期，其中抑尘剂溶液在露天铁矿运输路面试验中抑尘效率最高（98.3%）、抑尘周期最长（8 d），在露天石灰石矿山路面，抑尘效率和抑尘周期可分别达到96.4%和5 d。通过经济效益分析，与传统洒水抑尘方法相比，多功能复合型抑尘剂节水效果明显，经济效益显著，具有一定的推广应用前景。     

大孔径爆破堵塞技术优化研究与应用

针对大孔径爆破常规连续堵塞方法易冲孔、大块率高等问题,基于炸药能量利用的基础理论,提出了一种"堵塞-空气-堵塞"的夹层式柔性堵塞结构。数值模拟结果表明:柔性堵塞单元应力峰值以一个数量级衰减,相比连续堵塞,上部岩体测点在20 ms之后内能快速增加,内能提高了25%～40%,更有利于上部岩石破碎。该堵塞技术在准东神新煤矿应用效果良好,冲孔现象明显改善,大块率大大降低,堵塞工作量减少40%以下。     

含软弱夹层顺层岩体边坡爆破试验研究

以某石灰石矿采场黏土质夹层物为软弱夹层原料嵌入预制水泥砂浆体制作含软弱夹层的顺层岩体台阶爆破模型，进行了不同爆破条件下含软弱夹层顺层岩体的爆破模型试验。试验结果表明：爆破后将软弱夹层空间展布分为4个区域：爆腔区、压密区、影响区和无扰动区，其中爆腔区、压密区和影响区构成了模型的层裂区；压密区密度随爆源距离的增加呈先增大后减小的规律，最后减小至爆破前密度。模型的层裂范围随软弱夹层含水率、最小抵抗线、爆破药量的增加而增加，随软弱夹层厚度的增加出现先增大后减小的规律。不同药包位置的试验证明，改变炮孔的装药位置可以降低或克服含软弱夹层的岩体的层裂作用。     

爆破作用下层间充填物运动规律的试验研究

通过对含层间充填土的混凝土模型爆破过程的高速摄像实验，观测爆破作用夹层充填土运动过程，发现爆炸作用下层间充填土的运动规律：距炮孔中心2～4 cm之后的层间充填土的运动速度可以分为3个阶段，即速度迅速降低、速度基本稳定和速度急速降至0；层间充填土运动速度随着药量的增加而增大，且药量大的层间充填土的速度降低段较宽、速度基本稳定段较窄，这为进一步研究爆破对岩体夹层充填物的作用机理及其稳定性研究提供了依据。