冻结立井深厚富水基岩爆破参数优化与应用

针对新庄煤矿回风立井冻结基岩段施工初期炮眼利用率低、爆破成形差的问题,在分析冻结围岩的基础上,提出了按照岩石冻结后的硬度系数分类进行爆破设计的方案,确定了两类岩石硬度系数下合理的爆破参数,同时采取了增加中空眼、采用周边眼空气垫层装药结构等辅助措施来提高爆破效果。实践结果表明：通过优化后的爆破方案,实现了炮眼利用率均达到85%以上,炮眼平均眼痕率达到62.4%,达到了快速掘进的目标。     

冻结立井深厚富水基岩爆破参数优化与应用

针对新庄煤矿回风立井冻结基岩段施工初期炮眼利用率低、爆破成形差的问题,在分析冻结围岩的基础上,提出了按照岩石冻结后的硬度系数分类进行爆破设计的方案,确定了两类岩石硬度系数下合理的爆破参数,同时采取了增加中空眼、采用周边眼空气垫层装药结构等辅助措施来提高爆破效果。实践结果表明：通过优化后的爆破方案,实现了炮眼利用率均达到85%以上,炮眼平均眼痕率达到62.4%,达到了快速掘进的目标。     

光面爆破软垫层装药结构参数理论分析

以空气垫层和水垫层为例介绍软垫层光面爆破装药结构爆破机理,软垫层缓冲了爆炸压力,减少了对孔壁岩石的压缩破坏,延长了爆生气体液静压力的作用时间,有利于光爆成缝。据光面爆破要求,分析了软垫层光爆装药结构参数,主要探讨了轴向不耦合系数或软垫层高度的确定方法,提出理论计算公式。     

岩石巷道聚能管定向光面爆破技术的研究与应用

煤矿岩石巷道使用中,岩石硬度和破岩方式的选择直接影响施工速度。炮掘工艺具有工艺简单、施工成本低的优点。聚能管光面爆破技术改变常规光面爆破参数,将爆炸产生的能量集中在周边眼连线方向的围岩上,在保证巷道成型质量符合设计要求的前提下,减少对围岩的破坏,保持巷道围岩的完整性。     

光面爆破在煤巷锚杆支护中的关键作用

在煤巷掘进支护中运用光面爆破，可以有效地减少巷道围岩破坏范围，最大限度地保持了围岩的自身强度，提高锚杆支护的安全性和可靠性。光面爆破施工应采用“多钻眼、少装药”，取得光爆预留层，提高巷道支护效果。     

主井延深岩柱中深孔凿岩爆破

在主井延深岩柱工程中，采用中深孔凿岩和光面控制爆破工艺。有利于安全施工，而且使爆破后的周边孔痕率平均达90%，减少爆破对井筒围岩的有效破坏，使井筒成型规整，稳定，有利于支护。     

立井基岩深孔定向断裂爆破应用技术研究

为提高煤矿立井深孔爆破效果,减少爆破器材消耗和钻眼爆破作业时间,在羊渠河煤矿羊东风井基岩掘进爆破施工中,进行了深孔二阶两分段筒形掏槽和周边定向断裂爆破试验。结果表明:该项工艺技术爆破效果好,对围岩破坏小,可加快立井施工速度,经济合理;操作简便易行,便于掌握,有利于现场推广应用。     

大断面井筒快速施工工艺

鲁新矿井副井井筒净直径7.0m,井深333.633m,采用冻结法施工,冻结深度271m。井筒冻结表土段采用以挖掘机挖土装罐为主,长绳悬吊抓岩机装土为辅,配以用铁锹、风镐刷帮的方式进行施工。冻结风化基岩段和基岩段采用钻爆法掘进,其中基岩段采用伞钻打眼,中深孔光面爆破;装岩以使用挖掘机挖掘装罐为主,长绳悬吊抓岩机为辅。由于井筒掘砌施工中采用了先进的综合机械化配套设备和深孔光面爆破技术,并使用挖掘机挖掘装罐,取得了良好的效果,实现了安全、优质、快速施工。     

光面爆破理论的研究与应用

光面爆破理论的研究与应用袁定华（陕西地矿局地质矿产研究所高陵７１０２０４）１前言随着爆破技术的发展，在隧道工程和井巷工程开挖中，为了减少围岩的破坏和超挖工作量，广泛采用光面爆破技术。然而光面爆破参数的确定，目前有理论计算法、模拟试验、现场小型试验以及...     

隧道光面爆破技术与应用

光面爆破就是使周边炮眼起爆后,首先沿各孔的中心连线形成贯通裂隙,然后由爆炸气体的作用,使裂解的岩体向洞内抛散。采用光面爆破,通过对隧道周边部位的准确凿岩,进而达到控制岩体开挖轮廓,减少超欠挖,使围岩稳定平整。     

软岩巷道周边控制爆破的研究

软岩中的光面爆破,往往眼痕率低,出现超挖,效果不理想,对此进行了分析,导出崩落眼爆破损伤光爆层岩石的损伤因子对光爆层岩石性质的影响关系以及损伤岩石中的光爆参数计算式;指出采用岩石定向断裂爆破技术,并考虑崩落眼爆破对光爆层岩石的损伤效应,设计出相应的光爆参数,是提高软岩光爆效果的有效方法。同时,也为进一步研究软岩的光面爆破理论与技术明确了方向。     

预裂爆破参数的理论计算及应用

爆炸应力波及爆生气体在损伤岩体中形成的应力场衰减规律及破岩机理是预裂爆破参数计算的基础。根据孔壁初始冲击压力与岩石强度的关系,得出了预裂爆破不耦合系数范围。然后,分析了损伤岩体中爆生气体形成的静态应力场,得出了预裂爆破形成的初始裂隙圈和炮孔间距。最后,以紫金山露天矿为试验现场,对理论研究进行了验证,为露天矿深孔预裂爆破的施工设计提供了参考依据。     

“空孔效应”对光面爆破效果的影响分析

采用半理论半数值模拟的方法分析了"空孔效应"对光面爆破效果的影响。理论方面,分析比较了普通光面爆破和带空孔的光面爆破两种方式下岩石中的应力场。数值模拟方面,以云南省某铁路隧道为工程背景,建立了两种方式下的三维数值模型,并进行了炮孔周围应力云图分析及相邻炮孔孔心连线1/2处位置单元破坏情况判断。分析结果表明:"空孔效应"使得炮孔附近的应力增大,且切向拉应力的极大值出现在孔心连线方向,有利于该部分岩石的拉开、脱离和抛掷。另外,在"空孔效应"作用下的拉伸破坏范围要明显大于普通光面爆破的拉伸破坏范围,有利于平滑轮廓面的形成。     

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究

为了提高光面爆破成型质量,提出了一种低能量密度炸药连续装药光面爆破技术,利用LS DYNA进行数值模拟,对比2#岩石乳化炸药间隔装药和低能量密度炸药连续装药的应力场,然后将此技术用于长九（神山）灰岩矿四号隧洞控制爆破和露天边坡光面爆破。结果表明：2#岩石乳化炸药间隔装药模型中,装药段与非装药段测点应力峰值相差很大;而在低能量密度炸药连续装药模型中,沿炮孔轴向相同爆心距的测点应力峰值保持一致;使用低能量密度炸药进行连续装药,能够避免装药段的过度破坏和非装药段的欠挖,提高残孔率,且省去了导爆索捆绑时间,提高周边孔装药效率,节省了爆破成本。     

综掘硬岩段深孔超前爆破研究与应用

针对硬岩巷道综掘施工难度大的问题,提出采用深孔超前爆破技术,以增大岩体内裂隙和损伤范围,降低综掘机切割难度。以淮北矿业集团桃园煤矿为例,进行了原岩应力作用下爆破裂隙和损伤范围的理论分析和数值模拟研究,据此设计了大直径深孔超前爆破参数,并进行现场试验研究,研究结果表明:炮孔直径75 mm、药柱直径63 mm的爆破炮孔周围0.424 m范围内的Von Mises应力在177 MPa以上,形成破裂区;损伤范围0.424~2.3 m;爆破后综掘机施工速度提高了40%~50%、而截齿消耗降低了52.4%;对爆破振动实测并分析得出爆破振动能量集中在50~160 Hz频带范围内,没有对巷道围岩及支护结构造成破坏。     

光面护壁爆破在破碎岩体巷道掘进中的应用

简要分析了光面护壁爆破技术的基本原理。将该技术应用于某磷矿的巷道掘进中,其应用效果与传统光面护壁爆破相比,周边空痕率提高了近33%,炸药单耗降低了0.233 kg/m3,掘进速度也有所提高。实践表明,光面护壁爆破在降低围岩损伤破坏方面具有较好的效果。     

深孔爆破技术在淮南矿区岩巷掘进中的应用研究

通过对淮南矿区采用中深孔爆破技术进行岩巷掘进的研究,阐述了中深孔爆破技术爆破参数的确定方法,提出了中深孔光面爆破中工作面炮眼布置方法,对淮南矿区的岩巷掘进提供理论支持。     

基于SPH露天台阶爆破优化研究

针对露天深孔台阶爆破容易出现块度不均匀、大块率高等问题,运用经验公式法对台阶爆破参数进行计算并确定爆破方案,建立基于光滑粒子流体动力学(SPH)的台阶数值模型,对深孔台阶爆破孔排距共同作用下的岩体损伤情况及孔间应力大小进行研究。研究结果表明:孔排距会影响炮孔间的应力叠加作用,模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态和岩石损伤范围,当孔间距为8.5m、排间距为5.0m,爆破效果最佳。将模拟结果应用于现场试验,大块率较优化前降低了10.3%,块度平均合格率提高了5.2%,现场试验与模拟结果最优爆破方案效果高度一致,说明利用SPH的数值模拟方法研究台阶爆破是合理可行的。研究结果可为相关台阶爆破孔排距选择提供依据和参考。