超大断面竖井深孔爆破成井技术

为实现超大断面竖井高效掘进,提出基于多孔球状药包爆破和预裂爆破的深孔爆破成井技术。首先根据竖井掘进深度大、断面大的特点,设计了导井爆破、基于预裂爆破的侧崩爆破和破顶爆破的分区爆破方案;同时根据多孔球状药包爆破漏斗理论和延时爆破降振机理,提出导井精确短延时爆破成井技术,通过理论计算确定了导井爆破同层短延时时间和层间延时时间等爆破参数;基于预裂爆破作用机理,确定了周边孔预裂爆破参数。最后将研究结果在引松供水工程超大断面竖井掘进中进行现场试验,成功爆破形成了直径20m、高度50 m的调压井。试验结果证明了深孔爆破成井技术应用于超大断面竖井掘进的可行性,研究结果具有广泛的推广应用前景。     

盘区机械化上向中深孔高分层充填法在铜绿山矿的应用

针对铜绿山矿深部开采面临的矿岩稳固性变差、矿体开采技术条件差等难题,试验研究盘区机械化上向中深孔高分层充填法。该采矿方法凿岩、装药爆破、出矿等均采用机械化配套设备,12 m的高分段采用2个高分层回采。经多现场试验研究,该采矿方法采矿效率高、采场综合生产能力大、综合劳动强度小、采场作业较安全,已经在铜绿山矿得到了大规模推广应用。     

深井扇形组合孔短延时爆破裂纹扩展模拟研究

提出了一种扇形组合孔短延时爆破的构想,即在常规的每排扇形崩落孔中间增加一排致裂孔,崩落孔与致裂孔之间短延时间隔起爆。使用ANSYS/LS-DYNA对不同延时时间及不同围压加载条件下的爆破方案进行数值模拟研究,发现高应力环境下常规扇形孔爆破无法形成有效爆破漏斗,扇形组合孔短延时爆破则损伤破裂更加有效、破岩效果更好。此外对不同围压条件下的裂纹扩展进行分析,爆破裂纹扩展趋向于最大主应力方向。数值模拟及现场工程实践证实,当最大主应力方向与扇形崩落排孔成一定小角度,即平行崩落排孔方向加载较大围压、垂直排孔方向加载较小围压时,扇形组合孔短延时爆破不仅可以改善岩石破碎效果,也可以有效保护后排炮孔和保留岩体。     

爆破动力荷载作用下大直径深孔采场凿岩硐室稳定性研究

条形矿柱对于大跨度VCR法采场凿岩硐室的稳定性具有重要作用。为探究爆破动力荷载作用对矿柱稳定性的影响,基于沙溪铜矿爆破振动测试,运用FLAC3D动力计算对沙溪铜矿VCR采场上部硐室在条形矿柱宽度为5 m的情况下进行动力学模拟,爆破振动作用下凿岩硐室条形矿柱和顶板的位移、应力和塑性区结果表明,大规模爆破振动下5 m条形矿柱的凿岩硐室稳定性较好,为确保长时间安全作业,建议加强凿岩硐室条形矿柱两端和硐室顶板的支护工作。     

基于Fisher判别分析理论的地下开采安全评价模型

矿山安全是矿山企业稳定、持续、高速发展的根本保证。应用Fisher判别分析理论并结合矿山安全生产的标准规范,根据矿山人、机、环境、管理4个因素的实际特点,综合考虑到地下矿山的开采工艺和指标数据的可靠性,选取23项矿山安全评价因素作为评价影响因子,建立矿山地下开采安全评价的F isher判别分析模型(FDA)。对18组地下矿山的特征参数值作为学习样本进行训练和检验,回判估计的误判率为0。利用该模型对另外4组实测数据作为预测样本进行测试,预测结果与实际情况吻合较好。研究结果表明,该方法回判估计的误判率低,判别性能良好,对地下矿山安全管理现状及水平评价提供了可操作的方法,进而为矿山有关部门提供了科学安全管理的依据。     

地下矿山直眼掏槽爆破参数优化研究

针对凡口铅锌矿目前直眼掏槽钻孔数量多、凿岩效率低等问题,开展了直眼掏槽爆破参数优化研究。通过理论计算,确定了钻孔孔径以及装药孔与空孔间距的范围。运用LS-DYNA数值模拟软件对理论计算取值范围内不同孔径、装药孔与空孔间距等参数进行模拟研究,对各模拟方案下应力分布状态及关键单元的应力值进行分析。结果表明,空孔具有导向及应力集中作用,在装药孔及空孔孔径相同条件下,当孔径为0.051 m和0.058 m时,孔间距均应取0.30 m; 当孔径为0.064 m时,孔间距应取0.35 m。工程应用结果表明,这3种爆破参数方案均能达到预期爆破效果,综合爆破后矿石块度及凿岩效率,最终确定掏槽爆破参数为:孔径0.051 m,装药孔与空孔间距0.30 m。     

会宝岭铁矿爆破振动危害控制研究

随着国民对美好生活的向往,矿山需要更加重视爆破振动给人和建(构)筑物造成的不良影响。基于会宝岭铁矿爆破振动实测数据,利用萨道夫斯基经验公式研究矿山爆破振动衰减规律,分析爆破振动安全距离,确定不同中段开采的允许最大段药量,为矿山的安全开采提供理论依据和指导意见。结果表明：距离工作面1 197.21 m之外的房屋建筑不存在爆破振动安全问题,而矿区内保护对象一般离爆源400～500 m,若要达到0.2 cm/s的爆破振动速度,允许最大段药量需控制在200 kg左右。     

多空孔单螺旋掏槽一次爆破成井技术实践

针对某矿采场切割天井施工需要,提出多空孔螺旋掏槽一次爆破成井技术,对该爆破成井技术的炮孔参数、装药量、装药结构和起爆方式进行计算和设计,采场爆破的成功试验为类似工程提供参考。     

凡口铅锌矿无底柱深孔后退式崩矿嗣后充填采矿法

针对凡口铅锌矿原F.D.Q法漏斗堵塞、超爆超采、充填体塌落、边界破坏严重等问题,试验研究"无底柱深孔后退式崩矿嗣后充填采矿法"。该采矿方法底部结构为平底硐室结构,采用小孔径后退式崩矿,边孔采用竹筒间隔不耦合装药,遥控铲运机出矿,嗣后一次充填,有效解决了原F.D.Q法的问题。介绍了无底柱深孔后退式崩矿嗣后充填采矿法的回采工艺与优点。     

帕鲁特金矿岩石抗压性能研究

帕鲁特金矿即将进入深部开采阶段,开展深部岩石力学性能研究十分必要。采用RQD值调查法和抗压性能试验对其岩体性能开展研究。结果表明：岩体RQD值普遍小于50%,岩体质量相对较差。矿体的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量均高于上、下盘围岩,其中,矿体单轴抗压强度达到上、下盘围岩单轴抗压强度的2倍,岩石的破坏模式以脆性破坏为主,在工程实际中应当注重对上、下盘围岩的支护工作。