地应力作用下偏心装药的炮孔裂隙分布

根据爆炸应力波和爆生气体的理论,考虑地应力的作用,结合断裂力学中最大周向应力理论,推导出了偏心不耦合装药条件下初始裂隙和扩展裂隙的计算公式。选取2号岩石乳化炸药和3类典型岩石参数对偏心不耦合装药下的裂隙范围进行了计算,并分析地应力对爆炸应力波引起的初始裂隙的影响。结果表明:炮孔壁上各点的不耦合系数由偏转角度α、炮孔与药卷半径之差决定;炮孔上不耦合系数的不同,致使偏心不耦合装药结构下裂隙分布十分不均匀,耦合侧与不耦合侧裂隙长度存在较大差异;地应力的存在抑制了裂隙的扩展,随着地应力的不断增大,炮孔周边裂隙范围逐渐减小,不耦合侧最短裂隙对应角度α逐渐增大,且其裂隙范围接近粉碎区半径。当3类岩石爆破施工中遇到高地应力时,采用三角形布孔,考虑不耦合侧裂隙很短或者不产在的情况,炮孔间距应控制在0.45~0.70 m之间。     

炸药爆速对中深孔爆破效果的影响研究

爆破作为采矿作业的源头工序,其效果好坏直接决定后续的采矿效率和成本,而炸药爆速是影响爆破效果的重要指标之一,因此探索炸药爆速对中深孔爆破效果的影响具有重要的意义。借助ANSYS/LSDYNA爆破分析软件构建中深孔爆破的数值分析模型,采用控制变量法分析炸药爆速对中深孔爆破效果的影响,并从中深孔爆破裂隙效果图以及监测点的应力和剪切应力历程曲线图进行对比分析,得到不同炸药爆速对中深孔爆破的影响规律。研究结果表明:中深孔的爆破效果与炸药爆速密切相关,随炸药爆速的增大,岩体裂隙生成的范围相应加长、加密,岩体更易破碎。     

节理裂隙对大红山铜矿中深孔爆破效果的影响

根据云南省大红山铜矿上向扇型中深孔爆破现状，通过理论分析研究岩体节理裂隙对中深孔爆破效果的影响，并与现场实践结合，对大红山矿的中深孔爆破结构参数作了优化。实践表明，参数优化后爆破效果良好，大块率降低，采场出矿效率得到提高。     

浅析节理裂隙对大红山铜矿中深孔爆破的影响

根据大红山铜矿现存的上向扇形中深孔爆破现状，通过理论分析与室内模型试验研究岩体节理裂隙对中深孔爆破效果的影响，将试验条件与现场实践结合，对大红山矿的中深孔爆破结构参数做出了一些优化，通过实践看出，参数优化后的爆破效果良好，大块率降低，提高了采场出矿效率。     

煤层深孔聚能爆破有效致裂范围探讨

在对煤层深孔聚能爆破致裂分区研究的基础上, 针对聚能爆破煤层裂隙扩展特征及范围进行了数值模拟研究.结果表明, 炮孔周围可划分为爆破压碎区、爆破裂隙区和弹性变形区, 根据裂隙类型及裂隙数目的差异, 爆破裂隙区又可划分为裂隙密集区和主裂隙扩展区.受聚能装药结构的影响, 压碎区的范围呈聚能罩开口方向小于其他方向的类椭圆状; 裂隙密集区和主裂隙扩展区的范围均呈聚能罩开口方向大于其他方向的类椭圆状.煤层深孔聚能爆破致裂增透工程试验发现, 随着远离炮孔, 各个观察孔内瓦斯体积分数增幅受聚能爆破的影响呈"强-中-弱"阶梯状变化, 与所构建的聚能爆破致裂分区模型比较一致, 即聚能爆破载荷下煤层裂隙具有明显的分区特征, 压碎区、裂隙密集区和主裂隙扩展区组成了煤层深孔聚能爆破的有效致裂范围.      

双孔聚能爆破煤层裂隙扩展贯通机理

针对双孔聚能爆破孔间煤层裂隙扩展贯通问题,基于对双孔爆破应力波叠加效应的分析,建立双孔聚能爆破数值分析模型,研究双孔同时起爆时应力波的传播特征、煤体的应力状态、煤体裂隙扩展贯通规律以及应力波叠加效应对裂隙扩展的影响。结果表明,应力波叠加效应致使两爆破孔中间截面上部分区域及其邻域内形成均压区,迫使部分径向裂隙转向,主导爆生裂隙空白带的形成;两爆破孔间的定向裂隙相互贯通后,爆生气体相互作用促进贯通区裂隙的扩展并贯穿空白带。同时,结合煤层深孔聚能爆破现场试验发现,在两爆破孔外侧,应力波叠加效应促进裂隙的扩展,该作用随着远离爆破孔呈先增加后减小之势;在两爆破孔之间,应力波叠加效应抑制部分区域裂隙的扩展,致使两爆破孔之间不同位置处煤层增透效果有起伏变化。      

全段高一次爆破扩井技术的应用

深孔爆破一次成井是解决天井掘进困难、加快天井施工和降低掘进成本的有效方法。针对全段高一次爆破扩井的技术难题,从炸药爆破后产生的峰值应力及其衰减规律和岩石裂隙区范围的计算分析,验证了一次扩井的可行性。以金厂沟梁金矿38 m高的竖直通风天井为工程背景,通过对工程现场实际情况的分析,提出了爆破方案,介绍了一次爆破扩井试验。试验结果达到了预期的效果,对同类工程具有一定的借鉴意义。     

基于数码电子雷管的岩巷中深孔–孔内分段爆破破岩机制及应用

岩巷掘进中“速度的关键在掏槽”,针对目前掏槽爆破中破碎岩石难以抛掷、单循环进尺小、大块率高等问题,提出了中深孔–孔内分段爆破技术.采用数学建模,推导了中深孔–孔内分段爆破岩石抛掷所受的动、阻力公式;利用LS-DYNA进行数值模拟,分析了中深孔–孔内分段爆破应力波的传播规律,并比较了不同分段比例下有效应力变化情况;将中深孔–孔内分段爆破应用于现场,对比了单循环进尺、炮孔利用率、孔痕率及大块率等爆破效果指标.结果表明,中深孔–孔内分段爆破岩石抛掷所受的阻力比普通楔形掏槽爆破的阻力小,动力作用时间短,能量损失少,更易爆破成腔.提出了能够使破碎岩石完全抛掷出腔的措施,并初步确定孔内分段的最优比例为0.6.中深孔–孔内分段爆破增加了单循环进尺,提高了工作效率,具有良好的经济社会效益.     

宽孔距爆破技术研究应用现状

从宽孔距爆破技术的模型试验及应用现状的分析,认为难爆多裂隙矿岩的裂隙性质大大影响了宽孔距爆破密集系数的大小,其裂隙的增大使得密集系数减小。因此宽孔距爆破试验模型材料的选择,要考虑节理及裂隙等因素,以便从试验中得出节理、裂隙对宽孔距爆破参数的影响。实际上,宽孔距爆破技术通过炮孔的起爆方式体现在炮孔的动临近系数上,已在各矿山、采石场等地得到广泛的应用。     

多金属矿大直径深孔凿岩爆破参数研究

针对多金属矿大直径深孔采场爆破振动对井巷工程影响大、爆破大块率高等技术难题,采用C.W.Livingston爆破漏斗理论,开展了单孔系列爆破漏斗试验,通过爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深关系曲线图,获得了爆破漏斗的药包最佳埋深。基于变孔距多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔距,进而提出了大直径深孔采矿凿岩爆破设计参数为：φ165 mm炮孔、孔距（2.6～3.2） m、排距（2.6～2.8） m、分层崩矿高度2.6 m;炸药单耗q值为（0.46～0.51） kg/t。现场爆破效果良好,爆破块度均匀,贫化率为6.48%、损失率为8.14%。     

深孔爆破技术在岩巷硬岩弱化中的应用及效果

针对在矿山巷道开挖中,遇到硬岩导致掘进机械施工速度慢的问题,在某次施工中,采用深孔爆破技术对硬岩进行弱化,并利用窥视孔窥视以及现场观察,对弱化效果进行分析。结果表明对于f=8左右的岩石,深孔爆破松动范围在1.5m至2.5m的范围,弱化效果良好,大大提高了掘进机械的施工速度。     

矿山开采坚硬岩石深孔爆破参数智能优化研究

在矿山开采坚硬岩石深孔爆破开采过程中,为了降低爆破炸药单耗,提高爆破质量,增加经济效益,以某矿为研究背景,根据爆破作业实际情况,采用现场观测,理论分析,理论计算等方法,进行了坚硬岩石物理力学参数测定及适应性爆破方案设计,炮孔参数计算,从而开展最佳延时计算和装药结构的选择,最终确立了适合坚硬岩石深孔爆破的优化参数,为矿山坚硬岩石开采方案设计出最技术上合理,经济上可行的爆破方案。进一步丰富坚硬岩石深孔爆破理论,为实际工程提供一定的借鉴作用。     

试论裂隙对爆破效果的影响

本文系统论述了岩石结构面中的裂隙对岩石性质、爆破效应的影响,以及裂隙密度与方向同爆破效果的相互关系。     

中深孔松动控制爆破技术在三山岛金矿的应用

为了减少矿柱的损失,在三山岛金矿直属矿区内,采用基坑开挖的方式对地表以上+10 m至地下-2.0 m的矿体进行回采。受现场工业厂房布置限制,并考虑加快施工进度、降低生产成本等方面因素,爆破方式采用中深孔松动控制爆破技术。为了最大限度地降低爆破震动对周边环境的影响,首先对基坑轮廓先进行预裂爆破,再进行中深孔松动控制主爆破。通过对2种控制爆破的爆破参数进行详细确定,分析爆破效果,阐述了爆破方案选择、爆破参数优化、起爆网路的设计和爆破安全校核与防护,为类似工程设计提供参考。     

基于砾岩爆破漏斗试验的中深孔爆破参数研究

爆破漏斗试验是确定合理中深孔爆破参数的前提。为指导萨热克铜矿的中深孔爆破,在井下砾岩区域开展单系列爆破漏斗试验和变孔距多孔同段爆破漏斗试验。单系列试验表明,砾岩的可爆性较好,炮孔最佳深度为47.0 cm;变孔距试验表明,孔间距为40～70 cm时,易形成深度和宽度较大的槽沟。依据爆破相似原理,得出砾岩矿体中深孔爆破推荐参数：最佳孔间距1.3～1.5 m,最大孔底距2.8 m,炸药单耗2.43 kg/m³,最小抵抗线1.9～2.0 m,为分段空场嗣后充填法采矿过程中的爆破参数设计提供了依据。     

装药结构对煤层深孔聚能爆破增透的影响

针对装药结构对聚能爆破煤层增透的影响,在分析装药结构对爆炸应力波传播特性、爆破裂隙分区影响的基础上,基于平煤十矿己组煤层瓦斯地质条件设计了煤层深孔聚能爆破现场试验方案,通过现场试验探讨了装药结构对煤层深孔聚能爆破在水平方向和竖直方向上的影响.实验结果表明:装药结构影响煤层深孔聚能爆破增透效果,煤层深孔聚能爆破后,在水平方向爆破影响区内瓦斯抽采浓度平均增幅为52.78%;竖直方向上距离爆破孔相同距离的考察孔在爆破后,处于爆破孔上方的考察孔无炮烟逸出,处于下方的考察孔有炮烟逸出,证明偏心不耦合装药结构对爆破孔上方煤层影响小于对下方煤层影响,爆破孔上方爆破裂隙范围小于下方爆破裂隙范围.      

基于爆破漏斗试验的爆破参数研究

某金属矿山采矿方法由无底柱分段崩落法改为阶段崩落嗣后充填采矿法,为了设计与阶段嗣后充填采矿法相适应的爆破参数,展开了系列单孔漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验以及斜面台阶爆破试验。通过对数据统计分析得出下面结论,最佳埋深比:Δ=0.409;最佳单位炸药爆破体积:V/Q=0.386 1 m~3/kg;最佳爆破漏斗时炸药的单耗q=0.68 kg/t;孔间距为1.4 m;最小抵抗线的范围为0.85~0.90 m。在实际生产中采用80 m孔径的中深孔爆破时,孔间距为2.6 m;排距为1.61~1.71 m;爆破效果最好单耗小于0.68 kg/t。     

深孔爆破成井在召口分矿的应用

为安全、高效完成充填井施工工程,采用潜孔钻机簏工深孔,以螺旋掏槽和微差分段爆破,一次爆破形成充填井,安全条件好,施工进度快,劳动强度低,作业环境好。在施工中应避免层理裂隙,保证掏槽孔质量及延时分段爆破。     

铜绿山矿中深孔爆破参数优化试验研究

铜绿山矿深部开采顶板稳定性变差,采场拉底需跟进锚网支护,为减小作业顶板暴露面积,部分采场底部结构改平底式为堑沟式,上向平行孔改为上向扇形孔。为达到最佳的中深孔爆破效果,在深部采场探矿巷开展了中深孔爆破参数试验研究,以获得适用于现场实际的孔距、排距等爆破参数。基于利文斯顿爆破漏斗理论,先后进行了系列单孔、变孔距同段、斜面台阶爆破漏斗试验。通过试验数据的整理,得到试验条件下的药包最佳埋深0.72 m,孔间距1.6 m,最小抵抗线0.75 m。根据爆破相似律,确定实际中深孔爆破参数为：孔底距2.4 m,排距1.1～1.3 m,将其应用于-545 m中段5516上向扇形中深孔分段嗣后充填采矿法采场开展现场工业试验,取得了良好的爆破效果。     

掏槽孔超深深度对爆破效果的影响

煤矿岩巷钻爆施工中,速度的关键在于掏槽.随着岩巷掘进工程量不断增大,虽然炮孔深度逐渐增大,但是掏槽孔超出普通孔的长度并没有改变,基本保持在200 mm及以下.针对掏槽孔超深与炮孔利用率这一问题,本文在超深系数η的基础上,引入裂隙区重合度φ的概念,利用数学建模方法,分析了不同超深深度爆破时的岩石应力状态,建立了超深深度及岩石碎胀系数之间的关系,并确定了掏槽槽腔主要参数的计算公式及取值范围,发现存在最优掏槽孔超深系数η和裂隙区重合度φ,使得炮眼利用率最高.利用LS-DYNA数值模拟分析了掏槽孔超深爆破时爆炸应力波的传播规律和孔底岩石的受力特征,并比较了200、300、400和500 mm不同超深深度的应力波强度变化特征并应用于岩巷掘进现场,对比了超深爆破方案和普通爆破方案的单循环进尺、炮孔利用率、眼痕率及大块率等爆破效果指标.结果表明,当超深深度为400 mm时,炸药爆破能量充分用于破岩,能量利用率最高,爆破后形成重叠的裂隙区,增大了后续爆破的自由面,提高了爆破破岩的效率,对岩巷钻爆法施工的参数优化有一定的指导意义.