无底柱分段崩落法推墙事故成因及预防措施研究

在无底柱分段崩落法矿山,中深孔落矿过程中的爆破推墙事故是常见生产事故之一。该事故不仅处理起来比较困难,而且导致大块率增高,严重影响采场生产的正常进行。为解决这一问题,依据扇形炮孔爆破物理模拟试验结果,分析了装药炮孔密度对爆破方向的影响,揭示了扇形中深孔爆破破碎岩体的内在机理,以及形成爆破推墙的根本原因,并以此为据提出了确定扇形炮孔合理装药系数及装药结构的方法。应用实践表明,该方法可有效避免爆破推墙事故的发生,并可显著降低大块率。     

源鑫矿业残矿回收中深孔爆破优化设计

福建源鑫矿业东际矿区采矿已基本完成,目前亟需进行450 m中段0#~1#线的残矿回收工作。考虑到一次性爆破震动影响较大,影响上部采空区稳定性,结合矿体开采现状,采用一次性凿岩装药,分区分段爆破方式,起爆网络采用簇联方法单发瞬发雷管起爆,并在适当的位置补充炮孔以保证爆破效果,特别是在矿柱区域,扇形炮孔未覆盖的位置适当补充炮孔,极大提高了爆破效率,最大限度地回收了矿石资源。通过中深孔爆破优化计算,最终设计的炮孔穿孔总长度为372.4 m,炮孔数量81个,每个炮孔延长0.5 m,所需的导爆索总长度为410 m。     

测量塔尺的改进及其在炮孔测量中的应用

测量塔尺的改进及其在炮孔测量中的应用１．问题的提出露天矿深孔爆破工程测量包括爆区平面图测量和炮孔剖面图测量。炮孔剖面图是深孔爆破药量计算和装药结构设计原始依据。通过炮孔剖面图才能准确确定炮孔的最小抵抗线。一般的预测量方法使用测斜仪和皮卷尺进行。这种方...     

干旱区露天矿爆破作用线理论与实践研究

针对干旱区露天煤矿非构造裂隙岩体爆破过程中出现的大块率高、爆堆不规整等问题,提出了爆破作用线起爆技术,通过增加岩体内侧向爆破自由面、加强爆破作用方向及强化爆破作用破碎强度三方面,探讨了爆破作用线对非构造裂隙岩体爆破作用的影响。研究认为:对于深凹露天矿炮区中存在的非构造裂隙岩体,确定爆破作用线方向,设计采用非电导爆管加"四通"的斜线逐孔毫秒微差单侧或双侧向自由面不耦合集中或分段装药深孔爆破,可加强爆破作用线上炮孔对节理、裂隙发育岩体的破碎效果。对不同高度山体(50m,35～50m,35m)和倾角的山坡露天矿,采用分区、分段间隔爆破作用线逐孔毫秒微差上、下层分次或同时起爆、垂直深孔不耦合分段装药或倾斜孔散状耦合装药的爆破方式,可使爆破大块率降低。     

预裂爆破参数设计及其在边坡工程中的应用分析

文章从预裂爆破的成缝机理出发,讨论了预裂爆破施工关键技术和预裂爆破存在问题。重点对预裂爆破的有关参数,如炮孔直径、炮孔间距、线装药密度、装药量、不耦合系数、装药结构和装药分配等的选择与计算从经验和理论方面作了探讨。     

改进软岩扇形中深孔爆破的实践

本文通过计算机的计算和装药结构图的直观比较,论述了软矿石垂直扇形中深孔爆破中,使用长、短交叉装药结构及其爆破参数的实践。     

不耦合装药结构下底板岩石松动爆破技术研究

通过刘庄煤矿煤层综采面底板岩石松动爆破现场试验,确定E121105工作面的炮眼均采用水轴向不耦合分段装药结构,反向起爆技术,同时对爆破技术参数(炮眼深度、炮孔装药量、抵抗线、炮眼密集系数和炮孔堵塞等)进行了优化设计,取得了良好的爆破效果。     

基于数值模拟的岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破研究

随着炮孔深度增加,炮孔底处岩石夹制作用增强导致破岩效率和炮孔利用率较低,原有的连续装药方式不能解决上述问题。在这个基础上,研究了岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破技术来提升掏槽爆破效率。使用光滑粒子流体动力学-有限元方法（SPH-FEM)建立了不同分段装药结构的单孔掏槽爆破模型,分析了不同模型爆破过程中岩石粒子抛掷速度、岩石抛掷数量以及爆破腔体特征。结果表明：不同装药结构会影响炮孔附近岩石的损伤范围,传统的连续装药结构在炮孔径向形成的损伤区域比分段装药结构大。此外,连续装药结构由于炸药集中在炮孔底部使得炸药能量分布不均匀,导致掏槽爆破效果差;采用分段装药结构可以增加岩石破碎数量和优化爆破腔体,岩石粒子在飞散过程中会产生2次加速现象;第一段装药比例较大或者较小会明显造成炸药能量利用不合理以及爆破腔体效果差。在模拟中设定的炮孔长度、岩石参数以及炸药性能条件下,当第一段装药比例为0.4时,深孔岩石巷道掘进掏槽爆破能够充分利用炸药能量,达到较好的掏槽爆破效果。将数值模拟得到的最优分段比例应用到现场巷道掘进爆破施工中,并利用数码电子雷管实现掏槽孔内2段炸药的延时起爆。现场试验结果表明分段装药能够在深孔...     

地下金属矿山扇形中深孔爆破相似材料试验研究

某金矿7-2#矿体矿岩稳固性差,采矿工艺由浅孔落矿干式嗣后充填采矿法改为中深孔无底柱分段崩落采矿法。为了进一步提高巷道的一次成巷,有效控制地压,提高采场的生产能力,开展了扇形中深孔爆破相似材料试验研究。通过对矿岩进行相似材料模拟,选用了3组不同强度的水泥砂浆试件进行了6次扇形中深孔爆破试验。试验结果表明,无底柱分段崩落法的炮孔密集系数不大于3.1的扇形炮孔,可以达到爆破后形成平整扇形面的目的;爆破效果受到爆破顺势破坏效应和矿体破坏方向双重影响,同时起爆的炮孔最短间距应大于设计抵抗线的2倍以上。该金矿按照试验结果实现了采准巷道掘进一次成巷,经济效益显著。     

基于压电信号的水下钻孔爆破损伤监测试验

借助水下爆炸容器模拟40 m水深环境，通过两组不同装药结构的水下混凝土模型进行同药量的单次爆破损伤试验。在爆破前、后分别采用压电陶瓷传感器主动监测法对混凝土试样沿炮孔中轴线方向进行了关键点的主动信号采集。通过对监测点信号的峰值、能量统计分析发现，沿炮孔方向接收信号逐渐增强，在炮孔底部近区接收信号的峰值和能量出现明显突变，对比不同装药结构下的突变点位置可看出炮孔底部装有高阻抗球和粗砂的试样,其突变点明显提前，表明其对炮孔下部保留混凝土部分的损伤深度小。最后结合EMD方法探究了爆破前后压电信号的频率规律。研究表明：水下消能爆破技术能够有效减弱钻孔爆破对基岩岩体的损伤，基于压电信号的损伤监测方法可用于水下钻孔爆破中岩体损伤深度监测。     

吴庄铁矿二步回采深孔爆破参数优化研究

基于嗣后充填采矿法二步回采时,深孔爆破对充填体的损伤问题,以吴庄铁矿实际矿岩力学和爆破参数为基础,建立了基于LS-DYNA的不同孔底抵抗线的扇形深孔爆破模型,并进行了数值模拟,得出以下结论:随着孔底抵抗线的增大,振动速度和有效应力逐渐减小,爆破对充填体的损伤逐渐减小。结合数值模拟得出的结论,采用孔底抵抗线0.5 m的扇形孔爆破参数进行现场爆破试验,利用VS150三维激光扫描探测系统对矿山现场试验进行测量,并对扫描数据进行处理和分析,得出充填体表面较为平整,没有发生垮塌的情况,从而得出优化的扇形孔爆破参数,以指导今后井下爆破施工。     

束状孔炮孔最佳间距的研究

束状孔炮孔的间距是决定束状孔爆破破岩有效性的关键因素。根据哈里斯模型,采用爆破漏斗试验的方法确定岩石极限抗拉应变值T,计算相邻两炮孔孔间距:;分析束状孔空隙率对炮孔联通性的影响,当束状孔内炮孔间距时,束状孔内炮孔,在爆破过程中可实现完全连通;通过爆破漏斗模型试验,建立爆破漏斗模型,爆破漏斗体积最大时的炮孔间距。综合试验结果,束状孔合理炮孔间距 。     

Explosion booster for blast hole fans

The author describes the construction of an explosion booster composed of a waveguide and a membrane. The booster is placed at the bottom of a blast hole and is initiated by detonation wave. Experimental underground tests of explosion boosters showed the qualitative ore blasting results, in particular, with fan-patterned blast hole drilling. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 30–35, November–December, 2008.     

炮孔底部水介质在台阶爆破中的作用

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对炮孔底部水间隔装药结构与正常装药结构做了对比数值模拟分析。结果表明：台阶炮孔底部的水垫层使得炮孔中的炸药爆炸时能量分布更加均匀,延长了应力波在岩体中的作用时间,更有利于破碎台阶的岩体。通过在现场进行具体应用实践,取得了良好的爆破效果,对进一步研究含水炮孔水压爆破和现场应用推广具有一定借鉴意义。     

既有内衬塑料管排水孔挡土墙高效爆破拆除应用实践

利用挡土墙既有的内衬塑料管的排水孔作为炮孔，对两道挡土墙进行了爆破拆除。通过试爆，证明了利用既有内衬塑料管排水孔作为炮孔进行拆除爆破是可行的；通过用黏土对炮孔两端进行严密封堵、捣实，无论是正常的挡土墙，还是背面被挖空的挡土墙，爆破中均不会出现“打枪”现象，都能取得良好的爆破效果；通过试爆和实践探索，确定了合理的装药单耗；飞石方面，这种拆除爆破是可能会产生飞石的，而且有可能飞出较远的距离，因此要根据爆区的环境情况，合理安排必要的防护措施。     

爆生气体在煤体爆破过程中的作用分析

基于断裂力学理论,对煤体内的准静态应力场和爆生气体驱动裂纹扩展模型进行分析计算,探讨了爆破荷载作用下的裂纹扩展长度。通过模拟煤体爆破试验,对裂纹扩展状况的分析结果表明,煤体爆破裂纹扩展长度与煤体纵波波速和抗压强度成反比,与孔隙率成正比;炮孔堵塞情况下裂纹数量和裂纹长度是不堵塞情况下的1.5~3倍,从而验证了煤体爆破过程中,爆生气体准静态应力作用是爆破裂纹扩展和爆破破碎的主要原因。     

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。     

兰尖铁矿爆破降震技术研究

针对兰尖铁矿采矿生产距主要平硐溜井近、边坡高度高，爆破对这些设施影响大的问题，开展了爆破降震技术研究，实施了孔间微差爆破减震技术，通过计算及试验，研究了合理的孔间微差参数、孔网参数，结果表明，采用孔间微差爆破在降低爆破震动、保护平硐溜井安全稳定方面效果明显，是一种简便、易行、可靠的降震方法。     

工作面炮眼布置与岩巷掘进光面爆破技术

影响炮眼布置的主要因素是岩石性质、巷道断面的大小、钻眼设备、炮眼深度和炸药性能等。文章主要介绍了掏槽方式的选择与布置,辅助眼及底眼布置,岩巷掘进的光面爆破技术等问题。