两种大孔径预裂爆破新技术

人们已经认识到，采用预裂爆破这种特殊的爆破技术，可以明显地降低炮孔内炸药爆轰对孔壁的产生的压力，从而达到避免岩体过度破坏的目的。其具体的技术途径有２种，一是采用低密度炸药，二明要用径向不偶合装药。本文分别介绍了这２种方法在大直径深孔条件的应用情况，并根据预裂面的质量对这２种方法进行了分析和评估。     

朝阳露天煤矿端帮预裂爆破的研究

为了解决宝清露天煤矿端帮边坡岩体不稳定、容易出现滑坡等问题,提高矿山安全生产水平与经济效益,提出了将预裂爆破应用于矿山爆破环节,更有效地达到减震目的,改善矿山端帮状况。文中根据预裂爆破基本理论和岩体成缝理论及其影响因素,研究了影响预裂爆破效果的主要参数,提出了针对朝阳露天煤矿预裂爆破的优化方案,并选择了适于宝清露天矿山的炸药类型。结果表明:通过对朝阳露天煤矿预裂孔孔径与倾角、炸药选择与单耗、孔间距、距离主炮孔距离、炮孔深度与装药方式、炮孔堵塞与起爆时间等多个参数的优化,可以达到理想的预裂爆破效果,达到减轻矿山震动,改善矿山端帮边坡问题的目的。     

饰面石矿现代开采技术

目前采石场使用三种现代化的工艺:光面爆破或非偶合装药爆破、金刚石绳锯切割和金刚石链式切割机切割。目前高压水射流切割还处于实验室研究阶段,但具有令人注目的前景。一、非偶合装药爆破或光面爆破必须使用爆速低的小直径炸药卷,以获得足够大的非偶合系数(药卷直径/炮孔直径)。目前法国市场上的 Roche 15S 硝化甘     

Micro Trap孔内爆速测试系统在铁矿山中的应用

介绍了Micro Trap测试系统,并实际利用Micro Trap测试系统对现场混装乳化炸药和现场混装重铵油炸药孔内爆速进行测量对比。结果显示现场混装乳化炸药次孔内爆速为5 467.0 m/s,现场混装重铵油炸药孔内爆速为5 926.5 m/s。分析得出在铁矿石爆破中孔内岩石的约束作用是炸药孔内爆速比地表爆速高的主要原因。     

露天矿山边坡预裂爆破导向空孔技术研究及应用

针对露天矿山边坡预裂爆破,建立导向空孔爆破计算模型,分析导向空孔孔径、装药炮孔不耦合系数、装药炮孔与导向空孔孔距对预裂爆破效果的影响。针对别斯库都克露天煤矿的边坡预裂爆破,根据现场已有设备型号,确定预裂孔和导向空孔孔径为120 mm,最佳不耦合系数为1.5,开展装药炮孔与导向空孔不同孔距下预裂爆破试验,对保留岩体预裂成缝、半孔率及平整度进行综合评价,得到孔距为2.2 m时,预裂缝成型好,保留岩体的损伤程度最小,边坡半孔平均成型率达到87.6%,边坡壁面光滑,根底情况良好,无浮石、碎石,取得了较好的边坡成型效果,提高了边坡保留岩体的稳定性,可供类似工程参考借鉴。     

关于条形药包不偶合爆破的几个问题

随着爆破技术的发展,影响爆破效果的各种参数有:炮孔大小、装药密度、药径尺寸、偶合方式等,愈来愈引起人们的注意,因为不同参数的组合,会带来不同的爆破效果。不偶合爆破是现代爆破工程中经常应用的一种爆破方式。所谓不偶合爆破是指炮孔与药卷之间有一定比例的径向间隙,炮孔直径D与药卷直径d之比,称不偶合系数K=D/d。这种爆破方式称不偶合爆破。不偶合爆破使冲击波得到某种程度的缓     

黑岱沟露天煤矿深孔台阶松动爆破参数优化研究

为了降低黑岱沟露天煤矿岩石松动爆破炸药单耗,提高爆破质量,增加露天煤矿经济效益,根据黑岱沟露天煤矿爆破作业实际情况,通过调整炮孔密集系数、降低炮孔超深、连续装药结构替代分段装药结构、相邻炮区钝角衔接替代直角衔接等技术措施,对爆破参数进行调整。通过试验验证调整后的爆破参数的可行性,并通过实践证明优化后的爆破参数使炸药单耗降低17.6%,年均节约炸药成本1000多万元。最终确立了适合黑岱沟矿的深孔台阶松动爆破优化参数。     

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。     

硬厚致灾岩层预裂爆破防冲参数优化及工程实践

针对彬长矿区某矿硬厚粗粒砂岩致灾层预裂爆破效果不佳的问题,采用数据分析、数值模拟及工程试验等方法研究了预裂爆破关键参数,模拟分析了岩石抗拉强度、炸药装药密度、不耦合系数及爆破孔间距对预裂爆破效果的影响,优化了针对粗粒砂岩层的爆破参数。结果表明：开展预裂爆破工程时,应当考虑爆破参数与岩层抗拉强度相适应,避免炸药能量浪费在破碎区、削弱裂隙区裂纹扩展尺度;较小炸药装药密度下,增大装药密度明显促进爆破裂纹扩展,而较大装药密度下促进作用不明显,易导致破碎区范围明显增大,浪费炸药能量;不耦合系数的最佳区间为1.42～1.58,此区间外裂纹扩展尺度较小,爆破效果不理想;增大炮孔间距,孔间裂纹贯通趋势减弱,爆破效果变差,较优的炮孔间距为10 m。优化了粗粒砂岩层的爆破参数,现场试验后工作面来压步距与支架阻力明显降低,大能量微震事件总能量与事件数占比显著降低,卸压效果较好。研究结果可为硬厚岩层预裂爆破参数设计提供参考。     

用垂斜截面仿预裂爆破法处理台阶断界的实践

露天矿坚硬岩台阶深孔爆破断界常见但其相关技术研究较为少见。吉朗德露天煤矿在台阶断界处先后采用过垂直截断面爆破开挖断界法和垂斜截面爆破开挖断界法,爆破质量差,紧邻保留区岩体拉裂损伤严重,开挖后不能形成规整断界轮廓面。结合垂斜截面构状（半“V”形构状面）有利于岩石台阶爆破外推和预裂爆破有止裂、减振的作用而提出垂斜截面仿预裂爆破断界法（断界斜线长15 m,爆破外推倾角为130.6°,仿预裂炮孔7个,孔径120 mm,孔深12 m,孔距2.5 m,相邻炮孔间呈互耦状间隔装药,先于主爆区110 ms齐爆）来处理该矿坚硬岩台阶断界工程问题,爆破效果好,开挖后易于形成规整轮廓面,消除了保留区后续钻爆施工隐患,为坚硬岩台阶断界提供了典型工程实例参鉴。     

大变形巷道深孔爆破切顶卸压技术研究

针对潞安化工集团常村煤矿S6-1工作面大变形巷道爆破切顶卸压确定合理炮孔间距的问题,文章采用COMSOL数值模拟软件建立二维物理模型并通过施加动力荷载的方式模拟爆破过程,结合不同装药直径岩体内部应力峰值拟合曲线与岩石抗拉强度得到不同装药直径爆破损伤半径,对不同装药直径爆破损伤半径进行拟合得到爆炸损伤范围随装药直径的变化规律。研究结果表明:装药直径为50 mm、55 mm、60 mm、65 mm时,岩石爆炸破坏损伤半径分别为1.06 m、1.91 m、3.07 m、4.81 m。爆炸损伤范围随着装药直径的增大呈非线性增长趋势,在一定范围内可以利用拟合方程得到任意装药直径下的爆炸损伤范围。该工作面爆破选用的药卷为直径60 mm的煤矿许用3级乳化炸药,根据拟合方程确定爆破方案中炮孔间距应设为6 m。     

气体间隔器在边坡控制爆破中的试验与应用

为解决干孔间隔装药节省炸药提高经济效益,实现水孔装填铵油炸药节省炸药成本,及常规的主爆打穿预裂补救办法不能有效的减少大块率、根底及保护边坡,利用气体间隔器实现了气体间隔器间隔装药,水孔铵油和乳化炸药混合装药,达到了预期的爆破质量并节约了爆破成本。最后利用气体间隔器补救主爆打穿预裂炮孔的新型补救方法,不仅保护了边坡同时也减少了大块率及根底。     

基于能量分布的深孔预裂爆破参数优化研究

针对预裂爆破中主炮孔爆破时双侧均存在自由面和抵抗线的情况,采用能量分析法,研究了条形药包等效子药包两侧炸药能量分布与相应抵抗线的相关性。结果表明,炮孔两侧等效线装药密度与同侧抵抗线大小成反比,即抵抗线越大,等效线装药密度越小。随后,推导出了炮孔两侧等效炸药单耗计算公式,并将该公式运用到台阶深孔预裂爆破参数优化中,得出了更合理的孔网参数和起爆方案,既保证了爆破效果,又保护了预裂边坡,为类似工程提供了有益参考和借鉴。     

矿山炮孔排水

由于地下水和大气降水，矿山开采中深孔爆破的炮孔常有大量积水。这给装药爆破作业带来困难：水中装药、受浮力作用、装药速度慢、劳动强度大；难以保证原设计的优化装药参数，影l向爆破效果；只能使用较高价格的防水炸药，增加了成本。为此，爆破作业希望能将炮孔内积水排干。由于炮孔深度大于泵的吸水高度，无法采用将常规泵置于孔口将吸水管你入孔内的方法，炮孔孔径不大，常规微型潜水泵也难以潜入孔中工作。炮孔排水，一度成为技术难题。一、炮孔排水概况为排除炮孔积水，工程技术人员做了不少努力。最初，人们将压缩空气通人孔内，使…     

相邻炮孔互为导向空孔技术在酒钢西沟矿的应用

酒钢西沟矿东部山头进行分期开采,东部固定帮的稳定至关重要,西沟矿东部固定帮采用孔底集中装药和线装药的预裂爆破技术,但爆破效果均一般。为了提高东部固定帮的预裂爆破效果,通过采用相邻炮孔互为导向空孔技术的孔底集中装药预裂爆破技术,达到了预期的爆破效果,增强了固定帮的稳定性,为西沟矿以后的固定帮预裂爆破提供了实践经验。     

露天矿高台阶预裂爆破技术的发展及应用

随着岩石爆破理论研究的深入,露天矿高台阶、大孔径的边坡预裂控制爆破逐渐采用分段装药、径向不耦合装药以及超低密度炸药等新的技术,这些新技术改善了预裂爆破产生的冲击波的能量分布状态,促使爆生气体更有效地作用于爆区周围的岩体,这样就大大促进了预裂缝的形成和贯通,同时也可以减小爆破对炮孔周围岩体的破碎作用。基于国内外矿山预裂爆破参数计算的经验公式,运用VB语言、ADO技术和Access数据库开发了预裂爆破参数智能化设计软件,运用设计软件为黑岱沟露天矿大孔径、高台阶预裂爆破设计出了合理的参数。     

深孔预裂爆破装药量计算方法及水耦合装药结构优化

岩体内爆破裂隙的发育程度与装药参数密切相关。针对现有装药量计算方法在深孔预裂爆破应用中适用性差的问题,通过建立柱状装药简化计算模型,基于体积法计算原则,提出了一种深孔预裂爆破装药量计算方法,并分析了水压爆破作用机理,对深孔预裂水耦合爆破装药结构进行优化,解决了深孔封堵劳动量大、含水地层封堵困难、炸药拒爆等不易处理的难题。采用上述研究成果,在新驿煤矿硬岩巷道开展了综掘硬岩深孔预裂爆破现场试验,借助钻孔成像仪及声波测试仪进行爆破效果检测。结果表明:爆破后孔内岩石大量裂隙增加,岩石完整性下降,封堵段岩石完整性系数下降至0.3～0.5,装药段下降至0.1,综掘机推进过程中爆破区域推进速度增加,验证了装药量计算方法及装药结构的优越性。     

预裂爆破成缝机理的数值模拟研究及其应用

为了验证数值模拟技术在预裂爆破中的实用性,根据云南省布沼坝露天煤矿西帮边坡治理实例,通过ANSYS/LS-DYNA软件对不同爆破参数条件下的预裂缝过程进行模拟,并对预裂缝的爆破效果进行了计算分析,得到几组爆破效果较好的线装药密度、孔间距、炮孔直径参数。将这几组预裂爆破参数分别应用于现场试验中,从坡面半孔率、坡面平整度、孔口位置岩体破碎状况、有无根底、孔壁岩石上有无爆生裂纹、有无超挖现象以及对保留岩体的减震效果几个方面对预裂爆破效果进行评价,得到1组最优参数。实践证明:采用数值模拟与爆破试验相结合的方法对爆破参数进行优化,爆破成缝效果明显。     

预裂爆破技术参数设计及其减震效果研究

为确定预裂爆破参数及其减震效果,对预裂爆破不耦合系数及线装药密度进行计算,确定其不耦合系数大于2. 3,预裂孔底部装药密度为800g/m,中间部位装药为600g/m,顶部装药为400g/m。对5次爆破效果良好的预裂爆破减震效果统计得出预裂爆破的半孔率为21. 2%。对爆破预裂孔孔间距取1. 2m、预裂孔孔径取110mm、装药密度为0. 6kg/m的预裂爆破试验进行分析,由减震效果监测结果可知:爆破的平均减震率为28. 2%,减震效果好,表明爆破参数设计合理。     

高台阶并段预裂爆破半隔孔导向爆破技术研究

为控制高台阶并段爆破边坡质量及稳定性,在传统预裂爆破技术的基础上,提出了半隔孔导向预裂爆破技术。分析了隔孔导向预裂爆破应力分布规律及裂隙扩展情况。研究表明:半隔孔发挥上部未装药段空孔导向作用,形成拉应力集中,并在炮孔底部加强装药段形成压应力集中,弥补正常孔装药的不足,克服炮孔深部夹制作用;选取半隔孔装药量1.5、2.0、2.5、3.0 kg及孔间距0.6、0.7、0.8、0.9 m各4种方案,开展了半隔孔技术方案数值分析和现场试验。试验结果表明:装药量2.5 kg、线装药密度0.42 kg/m时,孔距选为0.8 m,此时可使能量利用率最大,保证底部的炮孔贯穿。研究结果对于露天矿山开采靠界爆破实践具有一定的参考意义。