逐孔起爆技术在广信青洲水泥矿山应用分析

广信青洲水泥矿山现有爆破方式存在爆破振动大,爆堆挖掘效率低,及矿石破碎环节电耗高等问题。引入了高精度导爆管雷管实现逐孔起爆方式,对现有起爆方式进行升级改造。在爆区设计中,引入了三维激光扫描仪对爆区进行了整体优化,以控制前排最小抵抗线及爆区内等时线均匀度。通过类似爆区肩并肩的对比试验,进行了爆破振动监测,统计并分析了挖掘机装车效率及矿石破碎站数据,证实了逐孔起爆技术应用于石灰岩矿山台阶爆破的技术优势。与现有普通导爆管起爆方式相比,可以降低爆破振动约30%~40%; 爆堆块度更加均匀,大块率更低,爆堆铲装效率提高约15%, 减少了车辆的无效等待时间;破碎站电耗平均下降了约5% 。     

逐孔起爆技术在广信青洲水泥矿山的应用与分析

广信青洲水泥矿山现有爆破方式存在爆破振动大,爆堆挖掘效率低,及矿石破碎环节电耗高等问题。引入了高精度导爆管雷管实现逐孔起爆方式,对现有起爆方式进行升级改造。在爆区设计中,引入了三维激光扫描仪对爆区进行了整体优化,以控制前排最小抵抗线及爆区内等时线均匀度。通过类似爆区肩并肩的对比试验,进行了爆破振动监测,统计并分析了挖掘机装车效率及矿石破碎站数据,证实了逐孔起爆技术应用于石灰岩矿山台阶爆破的技术优势。与现有普通导爆管起爆方式相比,可以降低爆破振动约30%~40%;爆堆块度更加均匀,大块率更低,爆堆铲装效率提高约15%,减少了车辆的无效等待时间;破碎站电耗平均下降了约5%。     

基于无人机航测技术的露天矿山爆堆形态分析

露天矿山爆堆形态是爆破效果评价的重要组成部分。为了精准高效地评价台阶爆破的爆堆形态,明确相应的评价指标,采用了灵活性好的低空多旋翼小型无人机航测技术。以大宝山露天多金属矿山铁门661 m平台爆区为例,根据采场空间布局及精度要求,设置相对航高为100 m,五向航摄模式下的旁向和航向重叠率均为80%,爆区周边布设了4个像控点,采用Smart3D软件生成了台阶爆前爆后两期的三维可视化实景模型。三维模型误差较小,像控点高程中值误差为2.79 cm,均满足航测精度要求。通过IData软件进行点云和高程信息提取,得到了爆堆空间分布形态及尺寸参数,爆区拉裂范围较大且表面块度分区现象明显,认为与孔网参数设计、地质条件等有关。工程实践表明:无人机航测在爆堆形态分析方面具备一定的可行性,为台阶爆破效果分析提供了新思路。     

煤岩体双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应分析

针对煤岩体松动爆破施工中炮孔间距和爆破方案选择的问题，根据岩石动力学及爆破理论计算了双孔爆破裂隙区贯通的炮眼间距，并采用LS-DYNA分析了双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应对炮孔间距和爆破方案的影响。结果表明：双孔同时爆破，炮孔间距3.4 m（单孔爆破裂纹半径的2倍）时，炮孔间的裂隙区不能全部贯通，炮孔间距2.5 m时，炮孔间的裂隙区才能够全部贯通；微差爆破，炮孔间距3.4 m时，由于先爆炮孔周围裂隙区的裂纹在后爆炮孔应力波的叠加作用下发生明显的二次扩展，炮孔间的裂隙区能够基本贯通，而炮孔间距3.0 m时，炮孔间的裂隙区能够全部贯通并覆盖钻孔间全范围；现场采掘面进行松动爆破时，炮孔间距一般应小于单孔爆破裂纹半径的2倍（炮孔同时爆破约取单孔估算炮孔间距的70%，微差爆破约取单孔估算炮孔间距的90%），才能保证松动爆破效果；微差爆破与炮孔同时爆破相比，不但能保证爆破效果，而且还可以减少炮孔数量和爆破材料用量，是优先选择的爆破方案。     

基于大孔径控制爆破在大型矿山中的应用

德兴铜矿富家坞矿区大孔径深孔台阶爆破易使爆堆岩石下抛至下一台阶运岩公路.为有效控制爆堆散落范围,基于现场混装炸药爆破采用控制爆破技术,通过增大第一排炮孔抵抗线,缩小第一、二排炮孔孔网参数,适当减少单孔装药量,设计特殊掏槽式逐孔起爆网路等措施,并进行了三次爆破试验.采取这些措施后既有效地控制了爆堆抛掷方向及散落范围,保证...     

高精度导爆管雷管的应用研究与工业试验

大孤山铁矿采用高精度导爆管雷管起爆系统与原普通雷管起爆系统进行了工业对比试验，结果表明，当爆破参数及炸药单耗不变时，借助计算机辅助爆破设计及逐孔起爆爆破技术，爆破震动降低50％～60％，根块率降低约50％，爆堆前冲控制在10～18m范围内，降低了爆破对生产的影响，取得了较佳的经济效益和社会效益。     

基于三维可视化的爆堆形态灰色敏感度分析

爆堆形态是评价爆破质量的重要指标,研究影响其形态的主控因素可以更好地优化爆破质量。 为了探 究影响爆堆形态的主控因素,以乌龙泉露天矿爆破为背景,利用无人机倾斜摄影技术对爆堆形态进行三维建模,运用 灰色关联分析模型确定出影响爆堆形态因素的主次关系。 结果显示:本研究所分析的露天矿爆破的 6 个指标中,单位 炸药消耗量、孔距和排距影响程度接近,灰色绝对关联系数分别为 2. 576 5、2. 500 1、2. 460 1,钻孔深度影响程度最小 为 1. 665 7。 通过结果分析得出,对爆堆形态进行优化时,应首先考虑炸药单耗量,随着炸药单耗量的增加,爆堆的松 散系数也逐渐增大,当炸药单耗量为 0. 78 kg / m3 时,爆堆的松散系数最大为 1. 44;其次应该考虑孔网参数,孔网参数 (孔距×排距)为 7. 5 m2 时,爆堆的松散系数达到最大为 1. 44,但孔网参数需根据矿区实际情况调整确定。 依据爆破 因素的敏感度调整爆破参数取值,可以优化爆堆形态从而提高爆破质量。 基于三维可视化和灰色理论的露天矿爆堆 形态分析能够为爆破后续工作以及爆破优化设计提供依据。     

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。     

巴润铁矿超大区爆破方案设计与实践

巴润铁矿是包钢集团主要的原料生产基地,但是现有的大区爆破技术远远无法满足包钢集团钢铁生产用矿需求。为提高矿山产能,该矿通过在大区爆破的基础上进一步增大爆区规模,采用超大区爆破技术进行现场试验。该爆区长度为630 m,宽度为60~150 m,在爆破炮孔数量、一次用药量及爆破范围等方面大于普通爆破大区。通过设置合理的爆破参数、装药结构并加强现场施工管理最终实现了超大爆区爆破技术在巴润铁矿的成功应用。现场实践表明：采用超大区爆破方案后,爆破振动速度为1.018 9~2.736 9 cm/s,大块率为10%,爆破后冲作用小,爆破成本相比于传统爆破降低15%,较传统爆破降低单耗10%,节约穿孔米道13%,减少设备避炮时间60%。综合分析表明：超大爆区爆破技术的应用,有助于大幅度提高巴润铁矿的矿石生产能力,降低单位原矿开采成本,从而实现矿山降本增效的目的。     

摄影-图像分析法在地下深孔爆破块度分析中的应用

为快速、准确的评估地下深孔爆破的爆破效果,针对爆堆中矿岩尺寸分布的信息提取问题,在综合比较现有分析方法的基础上,选择摄影-图像分析法对地下深孔爆破爆堆开展了块度分析,得到了凡口铅锌矿某天井采场大直径深孔爆破的爆堆矿岩尺寸分布曲线。分析结果表明:摄影-图像分析法识别准确率高、操作简单方便,能够为矿山爆破效果分析、爆破效果优化提供支持,具备较强的推广应用价值。     

巴润矿矿岩混合复杂爆区爆破分离技术试验研究

巴润矿床成因复杂,矿体不规整、产状及空间形态无规律,爆区内常出现多矿种、众矿体和多岩性混合的矿岩分布状态。常规露天开采爆破过程使破碎矿(岩)石在爆堆中相互混合,导致矿石贫化、损失较严重。针对矿岩混合复杂爆区存在的矿体边界不清、爆破过程矿岩混合和电铲装车时难以直观辨识矿(岩)石等难题,提出了向矿(岩)体中部抛掷堆聚、矿(岩)体交界处爆破分离成清晰沟槽为核心的分离爆破技术方案。通过钻孔岩粉取样化验圈定爆区内矿(岩)体的实际边界,综合应用矿(岩)体中部等时线定向抛掷堆聚技术、矿(岩)体边界多自由面长延时对孔起爆抛掷分离技术和电子雷管精准起爆技术等,实现了爆破荷载作用下矿(岩)石有序堆聚和边界清晰分离的目标。基于颗粒流PFC3D的数值模拟研究初步确定了台阶深孔爆破矿岩分离的技术参数,在此基础上开展了现场爆破分离试验。现场爆破试验的台阶高度为14 m,炮孔直径为310 mm,孔排距为(8～10) m×6 m,采用三角形布孔方式。先行起爆紧邻矿岩分界的同排两侧炮孔,延时110 ms后同时起爆跨矿岩边界的同排两侧炮孔。爆区内以矿(岩)体中部为起爆零点的多"V"型精准起爆和等时线抛掷堆聚等技术的综合应...     

大直径深孔阶段空场法凿岩爆破参数研究

某多金属矿床极厚矿体设计采用大直径深孔阶段空场法回采,为了确定矿山适宜的凿岩爆破参数,采用3种可爆性分级方法对矿岩的可爆性进行了评价,并开展了爆破漏斗试验和现场爆破试验。推荐的凿岩爆破参数为排距2.8m、孔距3.5m,爆破后的大块率在5%以下,炸药单耗为0.33kg/t,落矿成本为4.58元/t,为矿山大直径深孔采矿提供了科学依据。     

露天矿临近高陡边坡控制爆破技术选择与评价

将德尔尼露天矿4 728m平台临近高陡边坡某一爆场一分为二,一侧采用传统的普通雷管逐排起爆技术,另一侧采用ORICA(澳瑞凯)高精度雷管逐孔起爆技术,对两侧不同的控制爆破方案进行试验。通过监测分析两爆区技术指标和爆后经济指标,以期确定最佳爆破方案。在试验的基础上通过主成分分析法(PCA)对爆破方案和爆破技术效益建立相关的数学评价模型,确定不同的爆破方案对爆破技术指标的影响,整个评价过程运用SPSS软件进行分析,最终以数学理论的形式说明不同方案与技术指标间的影响程度,为最佳爆破方案的选择提供理论支持。     

紫金山金铜矿露天采场爆破参数优化

为降低紫金山金铜矿铜矿区域爆堆中直径800 mm及以上的大块率,同时提高小块度矿岩占比,在铜矿区域减小爆破孔网参数,提高炸药单耗,在渣区域增大孔网,降低炸药单耗,以此在平衡炸药总用量的前提下,改善铜矿区域爆破效果。通过摄像法原理,铜矿区域按一定尺度拍摄试验爆破铲装截面,并运用Powersieve软件统计爆堆大块率,对比各爆破试验参数;渣区域由于无经济价值,采用经验公式确定参数后进行现场试验,通过爆破效果对比以确定合理参数。试验结果表明,铜矿区域孔排距为5.5 m×4.5 m,单耗为0.55 kg/m~3,大块率控制较好;渣区域孔排距为7m×6 m,单耗为0.32~0.33 kg/m~3,大块率符合生产需求,达到预期结果。     

提升软硬互层岩体松动爆破综合效能的精准设计

为探索精准爆破设计和精细化爆破作业过程对露天煤矿岩体松动爆破效果的影响,通过对爆区岩性分布、工程地质条件等基本要素和爆区环境信息等数据的细致采集处理,针对黑岱沟煤矿软硬互层、近水平岩层叠置,台阶平台平整度不均和炮孔含水情况,提出了用空气间隔装药和大密集系数爆破技术、控制堵塞高度和装药高度、空气与水介质耦合处理浅水孔的松动爆破精细设计优化方案,现场试验表明该方案不仅改善爆破效果,同时可大幅度降低松动爆破成本。     

露天矿复杂矿体大方量压渣爆破试验

为研究复杂矿体大方量压渣爆破在纵深方向上的爆破质量变化和矿废混合情况,在非洲某大型露天铀矿进行了现场试验,爆破台阶高度7.5 m,炮孔18排,爆破方量35万t。结果显示,靠近渣体的爆堆(松散区)在隆起高度、块度分布以及电铲效率等方面优于远离渣体的爆堆(密实区),揭示出大方量压渣爆破效果沿纵深方向变差。爆破后,试验区块矿量总体增加14.6%,品位下降4%,废石量减少28.8%,松散区矿废互混更加明显且矿岩量增加,密实区矿岩量减少。为改善密实区爆破效果,提出采取“一个爆破区块,两套爆破参数”的策略。     

某露天矿爆破参数优化及块度预测

分析某露天矿大块及粉矿产生的原因,为降低该矿大块率及粉矿率,通过图像处理技术与现场筛分试验对比,证明应用图像处理技术评价爆破块度的可行性。依托该技术,进行爆破参数优化,在孔网参数优化方面,根据增大孔网密集系数原理提出矩形孔和正方形孔试验方案,通过图像处理技术对爆后岩块块度分析预测,确定采用正方形布孔斜线起爆,孔距5.1 m,排距5.1m为最佳。     

露天矿层状岩体爆破抛掷方向及参数优化

为了优化爆破参数,探究了露天矿层状岩体倾向与爆破抛掷方向之间的关系。以黄麦岭露天矿山为例,进行现场单孔爆破漏斗试验,然后统计爆破后的大块和飞石,绘制爆破漏斗剖面图。最后进行孔网参数的正交试验研究,应用Split-desktop软件记录爆破后的块度分布,确定了最优方案。研究表明,当爆堆抛掷方向与岩层倾向垂直时爆破效果最好。矿石/易爆岩石以及难爆岩石的最优孔网参数分别为5.5 m×3.7 m,5 m×3.5 m。研究成果为露天矿中深孔台阶爆破提供了科学依据。     

硬岩巷道综掘工作面深孔松动爆破方案设计

针对古城煤矿硬岩巷道钻爆法和综合机械化掘进,施工速度慢,掘进成本高等问题,提出了深孔松动爆破技术配合综掘机掘进。采用数值模拟方法,通过对直线型三炮眼布置形式和三角形三炮眼布置形式进行对比分析,得出了合理的深孔松动爆破方案,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:三角形三炮眼松动爆破效果较好,岩体内裂隙扩展明显,利于综掘机施工;炮孔装药段径向1.0~1.2 m范围裂隙发育明显;爆破后,深孔松动爆破技术配合综掘机掘进速度较爆破掘进提高了约36%,较综掘机掘进提高了约120%,而截齿消耗平均降低了39.3%。     

复杂环境露天矿爆破参数优化研究

由于LK矿区采场涌水较大,排水设备不便拆卸,矿石裂隙孔洞发育,原设计参数在爆破过程中产生的飞石易对排水管道、电缆及设备造成损伤,并且爆破块度不均匀。因此,开展了LK矿区露天台阶爆破参数优化,提出了将矩形布孔方式调整为梅花形布孔方式,孔距、排距调整为5 m,并在相邻排的4个炮孔中间增加1个浅孔的爆破参数方案。开展了优化前后方案的LS-DYNA仿真分析,通过最终爆破云图可知:优化后的方案通过增大排间距与排间设置浅孔的方式,使爆破效果较好。开展了优化前后的现场爆破试验,通过矿石块度、爆堆形态与飞石距离,证明了优化方案的优越性。