沃溪坑口平巷掘进爆破工艺优化

为提高辰州矿业沃溪坑口平巷掘进速度,根据其平巷掘进现状提出3种爆破掏槽工艺：单螺旋掏槽、直斜眼混合掏槽、五星掏槽炮孔布置,通过现场试验,获得了适用于坑口平巷掘进的爆破参数。     

国外新型扩孔钻具

目前,国内外在掘进平巷和天井中,广泛使用补偿眼掏槽法。过去使用桶形直线掏槽,通常是先爆破2～3个超前炮孔形成补偿空间。由于这种方法破坏了岩体的完整性,部份补偿     

大直径中空眼在岩巷掘进中的应用

岩巷掘进速度的关键在于掏槽,随着对掘进进尺的提高,要求炮眼越来越深。针对现阶段直眼和楔形掏槽技术的特点,为了克服深孔掏槽爆破效果差的难题,引入了大直径中空眼直眼掏槽技术。通过大直径中空眼的作用,改变了掏槽眼爆破的能量释放顺序,同时大直径中空眼的预裂作用提高了掏槽孔的爆破效果。通过数值模型分析了大直径中空眼对周围岩体破碎和掏槽眼的作用。工程实践表明,大直径中空眼配合直眼掏槽,在爆破进尺、炮眼利用率等方面优于常规直眼掏槽技术,具有良好的适用性。     

提高掘进速度的几项技术措施

我矿在掘进中小断面巷道中,采用了深孔分段爆破掘进斜井(斜天井、斜切割井及斜回采井),水平深孔分段掏槽和中心大孔掏槽掘进平巷,一次爆破使用两种不同威力的炸药及巷道底板道床的应用。提高了掘进效率,改善了爆破效果。现将初见成效的几项技术措施分述于后。     

电子雷管在岩巷爆破中掏槽孔微差时间试验研究及数值模拟

为研究直眼掏槽爆破掏槽孔与辅助孔间延期时间对掏槽爆破效果的影响,通过电子雷管的模型试验对不同延期条件下的槽腔形成过程和特点进行了研究。试验采用高速摄影仪对试块槽腔的形成过程进行观测,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对槽腔裂纹扩展进行了数值模拟分析。结果表明：① 在本模型试验条件下,延期时间为1~3 ms时掏槽孔与辅助孔之间的爆炸能量相互作用最紧密,并为辅助孔起爆提供了新自由面,降低了辅助孔起爆受到的夹制作用,爆破效果最佳。② 同时起爆时,相邻掏槽孔与辅助孔之间的岩体比掏槽孔包含的槽腔岩体破碎更充分。延期1 ms起爆时,掏槽孔与辅助孔之间的岩石受辅助孔爆炸冲击波作用瞬时移动速度达到最大,辅助孔起爆产生的裂隙范围也最大,掏槽效果最佳。③ 掏槽孔起爆超过1 ms后对槽腔岩体的影响逐渐消失,此时起爆辅助孔不利于掏槽孔与辅助孔之间爆炸能量相互叠加,降低了掏槽爆破效果。     

改进掏槽方法提高爆破效率

改进掏槽方法提高爆破效率井巷掘进施工中，当岩性和药量不变时，爆破效率的高低主要取决于掏槽方式及相关的掏槽参数。以往，黄家坪矿接替工程平巷掘进爆破采用传统双空眼六孔菱形直线掏槽布孔方式，掏糟效率低，循环进尺少，其结果爆破材料、钻头、钎钢等材料单耗偏高，...     

平巷深孔筒形掏槽方式的模拟试验研究

在分析现有平巷及隧道孔爆破掘进掏槽方式的基础上，提出了筒形掏槽或孔内微差分段掏槽方式，并进行了实验室模拟试验和爆破机理的研究。试验结果表明，孔内微差分段掏槽优于筒形掏槽。     

石灰岩平巷合理掏槽方法和爆破参数的研究

针对阳煤五矿在石灰岩平巷中掘进掏槽效率低的问题,首先运用掏槽爆破作用理论,分析了巷道掘进存在的问题;然后结合有关文献和实际工程,确定了合理的爆破参数;最后对菱形掏槽、螺旋掏槽、三角柱掏槽3种掏槽方式在均质石灰石岩巷中的的爆破效果进行了对比分析;得出：在阳煤五矿均质石灰岩平巷掘进中采用单空眼螺旋掏槽爆破技术,可保证炮眼利用率达到90%以上,并能把炮眼数目和单位炸药消耗量降低到合理水平。     

复合掏槽在岩巷快速掘进中的研究与应用

为解决阳煤五矿南翼五采区集中高抽进风巷炮孔利用率低、大矸率高、整体掘进效率低等难题,运用LS-DYNA软件模拟楔形掏槽与复合掏槽方案,研究了岩体内部应力变化规律,并进行现场试验。结果表明复合掏槽更有利于破碎岩石,形成槽腔,提高爆破效率。新方案较原方案单循环进尺提高了0.46m,炮孔利用率由69.5%提高到92.5%,且无可见大块矸石,取得成效显著,对类似的岩巷爆破掘进具有参考价值。     

天井深孔分段爆破掘进法

天井掘进的深孔分段爆破法在矿山已得到广泛应用，因为这种方法可在工人不直接进入工作面的情况下拥进天井。但这种方法一次爆破的分段高度不超过2.2m，这在一定程度上限制了掘进速度。俄罗斯科学院远东分院矿业研究所进行的试验结果表明，在装药孔与未装药孔的间距为孔径的2倍时，可以使掏槽孔与切割孔间的岩体破碎形成掏槽腔，其空间完全可以补偿岩体松散所需的容积，但保证做到这一点是十分困难的，因为钻孔时可能发生倾斜甚至出现两孔交叉。列宁诺戈尔斯克多金属公司某矿山在加大分段爆破高度的夭井深孔掘进中证实，在普氏硬度系数f＝12…     

硬岩掘进中主要爆破参数的确定与作用

煤矿坚硬岩巷掘进中,各爆破参数对掘进速度影响程度是尚待研究的问题。以四川煤炭产业集团广能公司下属矿井为研究背景,利用数值模拟与现场实验结合方法加以研究。根据凿岩台车钻速、钻臂特点设计掏槽角范围和孔长;按现场实际建立5个计算模型,在掏槽角、单孔药量、中心孔装药爆破等3种掏槽参数变化下,对爆破动态应力、破碎范围、掘进进尺进行量化分析和比较。研究结果显示:钻车条件下掏槽角度变化有限,因此正常掏槽角度对进尺影响较小。采用1.2 kg单孔药量时在掏槽关键区间内,有中心孔爆破时平均有效应力峰值较无中心孔爆破增加46.4%~76.7%,主要截面破碎面积增加24.7%~51.8%。如只增加药量对提高进尺效果则不明显:单孔药量增加50%,主要剖面破碎范围提高8.5%~13%,现场爆破进尺仅提高2%~10%。研究表明:掏槽中心孔爆破是影响硬岩掘进速度关键因素。     

谦比希铜矿东南矿区巷道掘进爆破改进思路 及控制措施

由于谦比希铜矿东南矿区北采区巷道掘进爆破参数不合理、炸药单耗高、断面成形差、岩体块度过于破碎,导致矿山爆破成本居高不下,溜井易堵塞,严重威胁了生产掘进作业安全。为有效解决矿山掘进爆破作业中存在的技术难题,开展了矿岩质量稳定性分级和现场爆破漏斗试验,分别从调整掏槽方案、控制起爆延期时间、优化周边孔控制爆破方法等方面提出了提高爆破效果的爆破控制改进思路,并对现场施工的安全措施进行了讨论。研究表明：①矿化板岩属于第Ⅲ～Ⅳ级岩体,上盘石英岩和下盘石英岩均属于Ⅱ级岩体,基底花岗岩和下盘砾岩均属于Ⅱ级岩体,岩体条件差异较大,需根据现场岩性对爆破参数进行动态调整;②现场爆破漏斗试验确定的合理炸药单耗约1.86 kg/m³,当前炸药单耗明显偏高,具有较大的优化空间;③斜孔掏槽在炮孔数量、单耗、爆破效果等方面较直孔掏槽具有明显的优越性,适宜开展斜孔掏槽对比试验;③矿山掘进爆破微差延期时间偏大,可采用短微差延期雷管进行优化试验;④周边孔装药结构不合理,适宜采用所提爆破改进思路进行调整,改善巷道轮廓控制效果。今后将通过多方案现场爆破对比试验,验证改进思路的可行性和可靠性,为矿山生产爆破巷道控制提供参考。     

切缝药包掏槽爆破研究与应用

切缝药包对爆炸能量具有极强的导向作用,将切缝药包引入到掏槽爆破,提出“先切后掏”的爆破思想。先采用切缝药包爆破将中心部分岩体与围岩分割开,克服爆炸初期自由面单一,围岩的夹制作用大等不利因素。在后续炮孔的爆炸作用下,将槽腔范围内岩体破碎,并抛掷出槽腔。进行了矩形切缝药包掏槽数值研究,结果表明：沿切缝方向能量得到了优先释放,沿切缝两炮孔中间的有效应力达到200 MPa以上,炮孔间裂纹形成贯穿。单独掏槽爆破炮孔利用率达到97.8%,全断面一次爆破平均炮眼利用率为96.9%,验证了切缝药包掏槽爆破的可行性。     

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...     

谦比希铜矿东南矿区巷道掘进爆破改进思路及控制措施

由于谦比希铜矿东南矿区北采区巷道掘进爆破参数不合理、炸药单耗高、断面成形差、岩体块度过于破碎，导致矿山爆破成本居高不下，溜井易堵塞，严重威胁了生产掘进作业安全。为有效解决矿山掘进爆破作业中存在的技术难题，开展了矿岩质量稳定性分级和现场爆破漏斗试验，分别从调整掏槽方案、控制起爆延期时间、优化周边孔控制爆破方法等方面提出了提高爆破效果的爆破控制改进思路，并对现场施工的安全措施进行了讨论。研究表明：①矿化板岩属于第Ⅲ～Ⅳ级岩体，上盘石英岩和下盘石英岩均属于Ⅱ级岩体，基底花岗岩和下盘砾岩均属于Ⅱ级岩体，岩体条件差异较大，需根据现场岩性对爆破参数进行动态调整；②现场爆破漏斗试验确定的合理炸药单耗约1.86 kg/m³，当前炸药单耗明显偏高，具有较大的优化空间；③斜孔掏槽在炮孔数量、单耗、爆破效果等方面较直孔掏槽具有明显的优越性，适宜开展斜孔掏槽对比试验；③矿山掘进爆破微差延期时间偏大，可采用短微差延期雷管进行优化试验；④周边孔装药结构不合理，适宜采用所提爆破改进思路进行调整，改善巷道轮廓控制效果。今后将通过多方案现场爆破对比试验，验证改进思路的可行性和可靠性，为矿山生产爆破巷道控制提供参考。     

提高岩巷掘进爆破速度和质量的若干技术问题探讨

结合岩石爆破破碎理论和现场施工实践,对影响岩巷掘进中深孔爆破掘进速度和巷道质量的炮眼深度、掏槽爆破和光面爆破等若干技术问题进行了研究,提出了合理的掏槽形式和掏槽参数、光爆装药结构和光爆参数。     

提高我国平巷掘进技术水平的有效途径—中深孔掘进

对我国平巷掘进技术现状和水平进行了分析；指出中深孔掘进是提高我国平巷掘进技术水平的有效途径，进而提出了实现机械化作业、增加循环打孔深度和采用大空孔直线掏槽是保证中深孔掘进成功的三项技术要点；根据凿岩爆破工艺的要求，论述了开发自动换档掘进型中深孔液压凿掘机的必要性．     

某地下金属矿直眼掏槽爆破试验及控制措施

掏槽爆破是地下金属矿山掘进过程中一个极为重要的工序,其直接影响到整体掘进效率 和爆破质 量。合理的掏槽方式和爆破参数对地下掘进爆破至关重要。以某地下矿山斜坡道掘进爆破为例 ,阐述了直眼掏槽 爆破的原理和主要影响因素。开展了单空孔直眼掏槽爆破、三空孔直眼掏槽爆破和三空孔直眼 掏槽爆破改进共 3 种方案的现场爆破效果对比试验。试验结果表明：3 个方案的炮孔利用率分别为 60.33%、 77.67% 和 89.00%;适当提 高空孔的数量,增大掏槽爆破的补偿空间,有助于提高爆破掘进效率。现场采用第 3 种方案 后,掏槽爆破成腔质量 提升明显,掘进爆破炮孔利用率为 88.55%~91.53%,平均炮孔利用率达到 90.12%,可以满足 掘进爆破循环进尺要 求。最后提出了掏槽爆破质量控制措施,对于类似条件矿山具有一定借鉴作用。     

导硐法光面爆破技术在常峪铁矿平巷中的应用

根据常峪铁矿的围岩特性及爆破要求,在中硬围岩平巷中采用导硐法光面爆破技术进行爆破掘进,掘进中根据围岩性质改进掏槽孔的设置参数,不仅提高了巷道壁平整度和半孔率,而且增加了每一次爆破掘进的进尺,围岩较完整稳固,提高了经济效益和安全效益。     

无井快速成槽技术在软破矿岩体中的应用

无底柱分段崩落法采场在进行正常回采之前需要先在 进路端形成切割立槽,以便为扇形炮孔的爆破提供自由面和 补偿空间。金川龙首矿西二采区无底柱分段崩落法采场矿 体及围岩均较为破碎,在此条件下若采用传统的“切割平巷 +切割天井”方式来形成切割槽存在效率低及安全性差等问 题。针对西二采区破碎矿岩条件,提出了一种“切割平巷+ 楔形掏槽中深孔+平行直立扩槽中深孔”的无井安全快速成 槽技术方案,并进行了工业试验,同时对该方案的成槽质量、 安全性等方面进行了综合评估。工程实践证明,“切割平巷 +楔形掏槽中深孔+平行直立扩槽中深孔”的成槽方案可以 在软破矿岩体条件下安全快速形成切割槽,值得在整个西二 采区崩落法采场进行推广应用。