高台阶拉铲倒堆剥离抛掷爆破关键技术研究

为了提高高台阶拉铲倒堆剥离工艺中抛掷爆破效果,在爆破理论分析的基础上,提出了"横向不耦合气囊式空气间隔分段装超低密度炸药"深孔预裂爆破技术以及基于排间微差、孔间微差、倾斜深孔爆破的多排倾斜深孔微差抛掷爆破技术;经过现场试验,优化确定了爆破孔网参数、装药结构、起爆顺序、延时间隔等爆破参数,取得了良好的预裂与抛掷爆破效果。     

露天煤矿应用抛掷爆破技术研究

露天矿采用抛掷爆破技术,可将大量剥离物抛入采空区,使拉斗铲剥离量大为减少,剥离成本大幅度降低。详细研究分析了确定抛掷爆破参数的方法、预裂爆破及倾斜钻孔的应用、取得最佳预裂效果的炸药类型和装药结构、以及台阶参数与抛掷爆破效果的内在联系。为更好地应用拉铲倒堆剥离工艺和抛掷爆破技术提供参考。     

露天煤矿高台阶抛掷爆破参数分析

针对国内大型露天煤矿要采用高台阶抛掷爆破技术,根据国外的事例经验,详细研究了高台阶抛掷爆破参数、预裂爆破参数、炸药类型和装药结构.最后给出了确定高台阶抛掷爆破参数和预裂爆破参数的方法,并提出了减小煤损失的一些措施.     

露天煤矿中的煤破剥离技术

本文介绍了在露天煤矿中以抛掷爆破为主,预裂爆破的为辅进行剥离覆盖物,能大幅地降低生产成本,提高生产效率,并分析了抛掷爆破,预裂破爆的爆破参数。     

朝阳露天煤矿抛掷爆破可行性研究

通过对抛掷爆破技术及对朝阳露天矿的开采工艺的分析,结合国内抛掷爆破—吊斗铲倒堆工艺成功应用先例,提出朝阳露天煤矿抛掷爆破—吊斗铲倒堆工艺可行性研究。通过分析确定了朝阳露天矿的抛掷爆破相关参数,包括炸药选择、台阶高度、采宽、孔网参数等。结果表明:朝阳露天煤矿具备应用抛掷爆破的条件,依据影响抛掷爆破效果的各项参数,给出了朝阳露天煤矿最佳爆破参数。     

块度识别技术在电子雷管延期时间优化中的应用

基于新疆天池能源南露天矿复杂岩性爆破效果不佳的情况,采用控制变量法,通过分析延期时间取值范围,分别针对不同可爆性的岩体进行孔间、排间最优微差时间选取试验;在保持孔网参数和单耗等参数均不变的情况下,调整孔间延时和排间延时,提出相应的爆破参数和方案;通过采用岩块粒度分析软件Split-Desktop 4.0对爆堆图片进行自动识别,得到不同孔间和排间延期时间下大块率及平均块度,以及不同延期时间对爆堆形态及松散度的影响。结果表明：针对南露天矿试验地段复杂岩性,当孔间延时取30 ms,排间延时取51 ms时,爆堆平整,块度均匀,爆破效果较好。     

坑道出口现场爆破模型试验

针对某坑道出口爆破工程,研究决定采用“预裂爆破成型,平面药包分层剥离、定向抛掷”的爆破方案来解决坑道出口的可控爆破破碎和抛掷问题,采用“预留缷碴坑,抵抗层双向抛松,一次成型”的爆破方案来解决坑道出口两侧临空岩壁单向抛掷问题。为验证方案的可行性与时效性,根据工程环境地质条件及坑道几何参数,由爆破相似律确定试验爆破模型主要设计参数与试验爆破参数,进行现场爆破模型试验。试验结果得知爆后坑道出口全部贯通,洞口成型较好,岩石抛掷距离达到了设计要求。表明该爆破方案试验设计合理可行,爆破设计参数选择正确,得出了该爆破方案能实现坑道出口爆破的快速疏通,试验为坑道出口爆破提供了设计参数和理论依据。     

黑岱沟露天矿抛掷爆破效果的模糊综合评价

在露天矿抛掷爆破中,爆破效果的优劣影响到拉斗铲作业效率及露天矿生产成本。优化爆破参数,提高爆破效果具有重要的意义。以模糊数学原理为基础,通过分析选取有效抛掷率、松散系数、降震效果和炸药单耗作为评价指标,建立了黑岱沟露天煤矿抛掷爆破效果的综合评价模型,并通过对实测数据进行分析,确定了其效果等级为很好。该评价模型的建立,为露天矿抛掷爆破效果评价提供了一种有效的方法。     

抛掷爆破技术与间断工艺匹配研究与实践

为研究抛掷爆破技术与间断剥离工艺间的相互匹配关系和作业程序,分析了抛掷爆破爆堆形态对抛掷爆破和间断工艺开采参数的影响,并讨论了抛掷爆破开采参数与设备作业参数间的相互影响关系。通过对抛掷爆破爆堆形态分析,确定了抛掷爆破高台阶爆破后间断工艺的开采程序。     

浅谈采用孔间微差预裂爆破保护边坡

本文根据矿山实践 ,对孔间微差预裂爆破机理进行了简要分析 ,提出了采用孔间微差预裂爆破技术是保护破碎带边坡稳定的措施之一 ,并作了参数分析 ,同时对影响爆破质量因素进行了探讨     

抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺台阶采掘带宽度优化

抛掷爆破与拉斗铲配合的倒堆工艺环节中,拉斗铲在抛掷爆破形成的爆堆上作业,采掘带宽度是维系爆破区域与设备作业的关键开采参数。抛掷爆破效果、工艺设备作业要求及多煤层开拓运输系统布置是影响采掘带宽度的重要因素,根据抛掷爆破与拉斗铲作业特征和配合模式,分析了抛掷爆破开采参数与拉斗铲作业参数的影响关系;分析了与有效抛掷率影响密切相关的台阶高宽比及炮孔排效应。以抛掷爆破与拉斗铲倒堆综合成本最小为目标,以工艺设备作业要求和开拓运输系统布置条件为约束,建立了抛掷爆破采掘带宽度优化的非线性数学规划模型。并采用该模型对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破台阶采掘带宽度进行优化,确定其最佳采掘带宽度为67 m。     

加长钻杆长度增大台车巷道掘进循环进尺试验与应用

赞比亚谦比希铜矿使用大型无轨设备开采,巷道和进路式采场断面大。为发挥大型无轨设备的高效优势,客观要求增大巷道掘进循环进尺。通过改造凿岩台车推进梁、配套加长钻杆,增加了钻孔深度,经过钻爆参数优化试验,增加了掘进循环进尺。介绍了台车推进梁延长钻杆改造,钻爆参数优化试验及在井下巷道掘进中的应用情况,分析了增加巷道掘进循环进尺产生的经济和社会效益,可为其它类似矿山巷道掘进提供借鉴。     

基于多目标规划的抛掷爆破台阶参数优化

为了优化确定抛掷爆破台阶参数,采用回归分析等方法,构建了抛掷爆破台阶参数与采剥费用之间的关系模型,并从地质资源条件、设备线性尺寸、生产作业条件等方面提出了抛掷爆破台阶参数的约束条件,建立了抛掷爆破台阶参数多目标优化模型,提出了基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化模型求解方法。通过工程实例计算,得出以下结论:黑岱沟抛掷爆破台阶最优工作线长度为2 200 m,台阶高度为38 m,采掘带宽度为84 m,台阶坡面角为65°。在不考虑其他因素的影响下,露天矿采剥总费用随着工作线长度的增大先减小后增大,随着台阶高度的增大而减小。采掘带宽度在60~90 m范围内变化时,采剥总费用随着采掘带宽度的增大先降低后增大。露天矿采剥总费用随着台阶坡面角的增大而降低,但台阶坡面角对台阶稳定性影响较大,而台阶高度对采剥总费用的影响较大,相同稳定系数的情况下,取较小的台阶坡面角、较大的台阶高度时采剥总费用较小。     

预裂爆破中柱状孔间应力场作用分析

建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程。研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。     

逐孔起爆炮孔布置型式对抵抗线分布的影响

基于孔间毫秒延时起爆技术的作用原理,分别对等腰三角形布孔和矩形布孔条件下炮孔抵抗线分布的基本特征进行了分析,发现炮孔起爆瞬间抵抗线的均匀性与炮孔布置型式紧密相关,进而对矿岩爆破量和爆破破碎质量具有重要影响。在此基础上提出了炮孔抵抗线均匀系数β、γ、η的概念。对比分析发现,采用孔间毫秒延时起爆技术,与矩形布孔相比,等腰三角形布孔可使炮孔在不同方向上的抵抗线更为均匀。在采用等腰三角形布孔的同时取炮孔邻近系数m=1.155,炮孔在不同方向上的抵抗线最为均匀,最利于提高炮孔的矿岩爆破量和爆破破碎质量。     

毫秒爆破技术在极薄煤层炮采工作面中的试验应用

系统介绍了毫秒爆破技术在协合煤矿极薄煤层炮采工作面的试验及应用情况。合理确定了爆破参数,正确选定了爆破器材,基本弄清了爆破工艺与工作面瓦斯涌出的关系以及爆破工艺与支护的关系。对于条件类似的地方煤矿具有一定的参考价值。     

深孔预裂控制爆破增透数值模拟研究

通过建立深孔预裂控制爆破力学模型,运用ANSYS软件对深孔预裂控制爆破进行数值模拟,分析模拟所得的图表,总结了深孔预裂控制爆破增透效果规律,可为矿山安全生产提供一些理论依据。     

露天煤矿抛掷爆破拉斗铲倒堆与时效边坡多参数耦合机理

大型现代化露天煤矿的生产,既是在地壳实体上构造空间,又是在空间上构造矿山实体的复杂过程,揭露煤层需要进行大规模的爆破剥离,不可避免地形成了采场工作帮、非工作帮、端帮、排土场高陡边坡、相应的采场工作帮、端帮高陡边坡形成、几何参数、服务状态等是一个动态变化过程。 论文综合运用露天采矿学原理、可靠性理论、防灾减灾学理论与矿山岩体力学方法,通过调查研究、实验室研究、理论分析、数值模拟和现场工程实践,建立了露天煤矿边坡三维潜在滑动面稳定性分析方法,创建了棱柱体和圆柱体三维滑坡模型,分析了边坡暴露长度与稳定性之间的关系。 基于露天煤矿端帮高陡边坡特点,建立了露天煤矿非对称地应力卸载拱墙模型,分析了边坡各层岩体变形的协同性,结合弱层蠕变老化理论,给出了露天煤矿边坡失稳的判断准则,揭示了露天煤矿高陡边坡稳定性分析的露天采矿学基本原理。 基于露天煤矿采场高陡倒堆边坡的三维展布特点,建立了采矿工艺极限推进度数学模型,揭示了露天煤矿采场采动过程中边坡力学变化规律,提出了后冲能量的衰减方程矩阵;根据弹道理论,得到了抛掷爆破的最优抛掷角度,通过建立露天煤矿抛掷爆破有效抛掷率有限元模型和抛掷爆破参数反演模型,进行了有效抛掷率的预测。 针对拉斗铲倒堆工艺开采的特殊性,将拉斗铲倒堆剥离、坑底存煤和半连续采煤环节看作一个系统,根据露天矿的采煤强度要求,利用拉斗铲维修时间分布规律,得到坑底的最小存煤量计算公式,建立了系统可靠性模型,分析出系统所处的5种状态以及其相互转化的规律,得到转移矩阵和有效度;创建了拉斗铲倒堆中间沟运输方式下破碎站和运煤通道移设步距的数学模型,得到了矿山煤仓合理存储容量;建立了拉斗铲服务水平数学模型,得出了拉斗铲服务水平和年计划生产能力、拉斗铲的作业时间和煤层厚度变化的关系;提出了限制工艺与非限制工艺的概念,实现了拉斗铲作业参数动态调整。 通过黑岱沟露天煤矿的实例研究验证了研究内容、方法和结果的正确性和有效性。