宽孔距爆破炮孔密集系数范围的探讨

本文提出了单孔药包由两个等效药包组成,并各自独立形成爆破漏斗的基本假设,得出了宽孔距爆破炮孔密集系数的范围,以3.5为中心,在2.5～4.5之间变化。     

单自由面垂直炮孔爆炸作用的数值模拟

为了考查无空孔直眼掏槽爆破参数 ,采用数值模拟方法研究单自由面垂直炮孔的爆炸作用问题。数值模拟结果表明 ,在堵塞条件一定时 ,单自由面垂直炮孔爆破漏斗与装药长度无关。对于本算例所选取的炮孔参数、装药参数和岩石参数 ,爆破漏斗深度约为1～ 2m ,是孔径的 2 5～ 5 0倍。     

云浮硫铁矿爆破漏斗试验研究

根据利文斯顿爆破漏斗理论,在云浮硫铁矿采场进行了单孔系列爆破漏斗试验,绘出爆破漏斗体积与药包埋深关系曲线图。采用MATLAB软件对试验数据进行三次项回归,计算出爆破漏斗的最佳埋深、临界埋深和最佳炸药单耗等。同时进行了宽孔距多孔同段爆破漏斗试验,确定了药包的炮孔排距和炸药单耗的参数范围。     

深埋矿体采场爆破对矿柱的损伤特性研究

千米级矿产资源在采用房柱法开采过程中,由于深部岩体“三高”赋存环境及爆破开采的“强扰动”性,导致深部矿体开采面临难以预测灾害事故,因此高应力岩体采场爆破对矿柱的损伤机理与效应研究对深部采场作业安全具有重要意义。以陈台沟铁矿深部采场爆破开挖为背景,建立采场扇形孔爆破的三维数值模型,研究不同地应力水平下采场爆破对矿柱的损伤特性,同时从理论角度借助数值模拟阐述并验证了地应力与爆破荷载相互作用的机理。结果表明：在炮孔近区(5倍炮孔半径内),围岩主要受压剪作用,在炮孔中远区(10倍～25倍炮孔半径),围岩受环向拉应力作用明显;炮孔近区的压剪应力峰值主要由爆炸荷载的贡献,受地应力影响较小,中远区的环向拉应力峰值受地应力的影响较大,且随地应力的增大而减小;在地应力水平较小时,矿柱不同区域的损伤深度在不同地应力水平下具有不同衰减趋势,在地应力水平较大(大于20～30 MPa)时,矿柱不同区域损伤深度的衰减趋至相同程度;地应力使矿柱损伤深度减小的原因在于地应力的存在减小了矿柱内的拉应力,同时通过对拉应力影响范围的估计,给出了不同埋深采场爆破时安全距离的建议值。     

含水炮孔台阶爆破漏斗试验研究

为优化含水炮孔装药条件下台阶爆破参数,改善露天矿含水炮孔台阶爆破效果,基于爆破漏斗理论,开展含水炮孔爆破漏斗现场试验,试验结果显示:单孔装药量为2 kg时,最佳炸药埋深为1.1 m,炸药临界埋深为1.92 m,最大爆破漏斗体积为1.47 m3,最佳爆破漏斗半径为1.2 m,最佳埋深比为0.57,岩体变形能系数为1.35...     

岩体单孔爆破损伤的三维数值模拟研究

为了探究单孔爆破情况下岩石损伤情况，基于ANSYS/LS-DYNA软件，采用RHT材料模型，建立了多组三维数值模型，探究了三维空间下岩石单孔爆破在不同装药长度、不同地应力条件下的损伤情况，并结合自定义变量—有效损伤率来表征岩石在单孔爆破条件下损伤的时空演化规律。结果表明：从孔底到自由面，岩石的损伤逐渐增大，距离炮孔越近，岩石的损伤越严重；随着装药长度的增加，围岩对药卷的空间约束作用也在增强，岩石损伤的增长速率会逐渐减小；地应力在岩石的爆破过程中对岩石损伤具有抑制作用，且岩石损伤会向着地应力最大的方向发展。     

新桥硫铁矿凿岩爆破参数优化试验研究

为优化新桥硫铁矿的凿岩爆破参数及爆破工艺,开展了系列单孔爆破漏斗试验.根据爆破漏斗试验的结果,选择不同凿岩参数,在新桥硫铁矿W523和W525采场进行了现场工业试验.利用BP神经网络对工业试验结果进行优选,以得到更为合理的爆破参数.综合分析,最终推荐矿山凿岩爆破参数为:炮孔排拒(最小抵抗线)1.1 m,炮孔间距1.3 m,炸药总单耗0.456 7 kg/t.实际应用表明,选择的凿岩爆破参数合理,极大地降低了生产成本.     

单自由面垂直炮孔爆破残孔长度研究

在分析单自由垂直炮孔装药爆破作用特性的基础上,探讨了残孔形成的机理,进行了单自由面垂直炮孔装药的爆破漏斗模型试验。研究结果表明：由于炮孔深部岩石的夹制作用,炮孔装药爆破后易产生一定量的残孔,而采用孔内装药分段微差爆破则能减少残孔长度,提高爆破效率。     

大型地下厂房开挖爆破损伤影响范围及评价研究

针对溪洛渡主厂房浅孔台阶开挖爆破工程,根据C-J爆轰理论和强度统计理论等分别得到炮孔壁上爆炸冲击荷载曲线和考虑压、拉损伤的岩石动力损伤本构关系。在FLAC3D数值软件中应用该爆炸荷载曲线和本构关系,并建立模拟单个垂直炮孔起爆的三维有限差分计算模型,分析岩石爆破动力响应,得到爆破损伤影响范围特性。同时在现场进行了爆破试验、钻孔声波测试和爆破振动速度测试。将现场试验、基于TCK体积拉伸损伤模型的数值计算与考虑压、拉损伤的数值计算的结果对比,验证压、拉损伤数值模型的合理性。研究成果表明,受地表自由面影响,岩石爆破损伤影响范围随深度增加而减小。炮孔顶部损伤影响水平半径最大,且该半径随单孔炸药量增大而显著增大;与最大损伤影响半径对应的水平径向质点峰值振动速度可作为爆破损伤安全判据;相对深度方向,水平径向为爆破损伤的主要扩展方向;数值计算结果较为合理,研究成果可为类似开挖爆破工程提供参考。     

基于现场混装的宽孔距空气间隔预裂爆破技术

采用理论分析与现场试验相结合的方法研究了混装车装药条件下的宽孔距空气间隔预裂爆破技术。理论分析结果表明:空气间隔装药预裂爆破条件下,即使预裂孔间距较大,炮孔间岩体在爆生气体压力作用下产生的应力强度因子也往往大于岩石的断裂韧度,炮孔间可以形成预裂缝。结合河南经山寺露天铁矿上覆岩层剥离进行的现场试验结果显示:岩体质量较好时,采用18倍孔径的宽孔距空气间隔装药预裂爆破技术,可获得较好的边坡轮廓成型质量,但是炮孔装药段的岩体损伤较严重,损伤深度明显大于非装药段。     

不耦合系数对水下爆破破岩效果影响的数值分析

为了探究水下岩石爆破中水对爆破效果的影响,应用数值模拟的方法对单孔水不耦合装药爆破模型结构下不同不耦合系数(K=1.21、1.28、1.35、1.44)和双孔爆破模型不同炮孔间距(240、280、320、360 cm)的爆破作用效果进行数值模拟。结果表明：当不耦合系数K为1.21时,孔壁和炮孔周围的峰值应力最大且测点随着距离药柱的水平距离增大测点的峰值应力呈指数函数的形式衰减。水不耦合装药具有使岩体受力均匀、作用时间较长、应力衰减较少的特性且能量的传递效率更高的优点。应力云图表明越靠近孔心,水不耦合装药提高单元的峰值应力的越强。当水下爆破的岩石为强度较高的微风化英安岩,为了使岩石破碎,需要确定炮孔间的最优的炮孔间距,以达到最优的爆破效果,通过数值模拟确定炮孔间距为280 cm时,炮孔连心线处有效应力峰值可达到75 MPa以上,可以使岩石破碎,为最大的炮孔间距。数值模拟为实际的水下爆破工程提供理论依据。     

羊拉铜矿爆破漏斗实验

为了给高原矿山深孔爆破参数选择提供依据,以利文斯顿爆破漏斗理论为指导,在与采场岩性相近的穿脉巷道中进行单孔爆破、变孔距爆破和斜面台阶爆破漏斗实验,并对实验结果进行分析。得到小型爆破漏斗实验参数:最佳埋深0.68m,漏斗半径0.58m,炸药单耗1.78kg/m3,最小抵抗线0.70m。将其推算到深孔爆破中,得到深孔爆破参数:最大孔距1.8m,排距1.4m。工业实验进行验证,爆破效果较好,大块率明显降低,损失贫化率也得到了良好的控制。     

羊拉铜矿爆破漏斗实验

为了给高原矿山深孔爆破参数选择提供依据,以利文斯顿爆破漏斗理论为指导,在与采场岩性相近的穿脉巷道中进行单孔爆破、变孔距爆破和斜面台阶爆破漏斗实验,并对实验结果进行分析。得到小型爆破漏斗实验参数:最佳埋深0.68m,漏斗半径0.58m,炸药单耗1.78kg/m3,最小抵抗线0.70m。将其推算到深孔爆破中,得到深孔爆破参数:最大孔距1.8m,排距1.4m。工业实验进行验证,爆破效果较好,大块率明显降低,损失贫化率也得到了良好的控制。     

桥墩立井开挖控制爆破研究

桥墩立井开挖爆破,由于其工作断面小,岩石的夹制性大,因此炮孔利用率低,爆破效果差。针对这种情况,在某跨江公路桥桥墩立井的爆破开挖中,根据多次试验的结果,设计了较合理的爆破参数、装药结构及起爆方式,从而改善了爆破效果,提高了炮孔利用率。文中讨论了爆破震动对新浇混凝土的影响机理,在此基础上,设计了间隔装药的周边减震孔,并采用单孔微差起爆,较好地避免了爆破震动对相邻桥墩新浇混凝土的影响。     

采石场开采爆破炮孔的布置优化

采用数值模型与理论计算相结合的方法,对某露天采石场爆破开采作业中的单孔爆破、双孔爆破以及多孔爆破进行研究,并进行了现场试验验证。结果表明:同等TNT当量下,双孔爆破时的有效爆破半径比单孔爆破时大53.04%;双排矩形炮孔爆破时的有效爆破面积比双排三角形炮孔时大3.11%。提出了露天采石场爆破开采时双炮孔布置、多炮孔双排矩形炮孔布置以√     

岩石介质中双孔爆破效应的数值模拟研究

基于动力分析软件LS-DYNA及Langrange-Euler耦合算法,数值模拟研究了双炮孔同时起爆和微差起爆(微差时间分别为0.05 ms、0.1 ms、0.3 ms和5 ms)时爆炸冲击波在岩石介质中的传播规律和爆破对炮孔周围岩体振动效应的影响。研究表明:双炮孔同时起爆初期,损伤破碎区的扩展类似于单孔爆破;当爆炸冲击波相互叠加后,两炮孔中间纵向单元和药柱内外两侧横向近区单元的压力和等效应力随爆心距的增大而减小,而自由面上单元呈现出先增后减的变化趋势,且在距药柱10 cm外出现内侧单元的压力和应力值均高于外侧;微差起爆可缓解爆破振动和改善爆破效果,以同时起爆药柱完全引爆所需时间0.3 ms为例,当微差小于0.3 ms时,随着微差时间的延长,微差起爆对周围岩体单元的压力和等效应力峰值的降低幅度越大,同时缓解岩体纵向爆破隆起和z方向的振动效应也越明显,但超过0.3 ms后则微差起爆的改善效果受到一定限制。     

喀斯特地区台阶松动爆破中溶洞的控制与处理

针对黔江河段末端某水利枢纽工程船闸下游引航道开挖工程中喀斯特地区岩溶发育对爆破效果及安全有很大影响的问题,通过详细探讨溶洞的大小、与炮孔相对位置、洞内填充物等对爆破抛掷方向、爆破方量及安全技术的影响,并采取封堵溶洞、确定合理单孔装药量、改变装药结构、调整炮孔起爆顺序和间隔时间、保证填塞长度及加强覆盖等措施,较好地解决了岩溶发育地区爆破安全问题,爆破瞬间飞石控制在安全距离内,同时爆堆集中,岩石破碎充分;工程设计及结果可为同类爆破施工提供借鉴。     

岩石定向断裂控制爆破原理与参数研究

文章依据断裂力学理论,论述岩石定向断裂控制爆破炮孔间贯通裂纹形成的原理,分析岩石中固有裂纹大小对炮孔装药量和炮孔间距的影响;同时提出爆破参数的设计原则和方法。     

不同水深条件下水下钻孔爆破破岩机理研究

为研究水下钻孔爆破中不同水深对爆炸冲击波和岩石破碎效应的影响,结合重庆万州长江公路大桥防撞设施水下基坑及基槽开挖工程,通过ANSYS/LS-DYNA动力有限元程序,得到不同水深条件下爆炸冲击波拉应力峰值。运用MATLAB软件对不同水深岩石破碎拉应力峰值与炮孔距离的关系进行非线性拟合,计算得到不同水深条件下不同炮孔距离的峰值拉应力理论值,进而获得不同水深条件下的爆破损伤区域。研究表明炸礁区岩石上覆30 m左右水深情况下,爆破损伤区域半径为1.5 m,对水下钻孔爆破工程实践提供了依据。     

铁路既有线扩堑深孔水压爆破

深孔水压爆破用于铁路既有线扩堑 ,不但节省炸药 ,保护环境 ,而且爆破岩石块度小 ,有利于清方。在边坡较缓、开挖深度较浅的情况下 ,只要对爆破体进行覆盖 ,可以不架设阻挡飞石的钢管排架。本文介绍了不架设排架的条件下深孔爆破的炮孔布置、单孔药量计算、起爆方法和安全防护等 ,重点阐述了深孔水压爆破的装药结构及其爆破效果