油母页岩爆破粉矿率的控制技术

为降低油母页岩的爆破粉矿率,提高资源利用率,抚顺东露天矿在油母页岩爆破施工中,通过控制炮孔密集系数、采用孔底和上部空气间隔装药结构、减小填塞长度、孔内外延时起爆技术进行爆破试验,利用Split-Desktop 3.1图像分析软件进行爆破效果分析。结果表明:三角形布孔孔底0.6 m和上部2.6 m的空气间隔装药结构粉矿率较低;三角形与正方形布孔对比正方形最低。该区域的油母页岩体可采用正方形布孔、起爆密集系数为2、孔底0.6 m和上部2.6 m的空气间隔装药结构进行爆破。     

“硬软夹层”条件下深浅结合方形布孔爆破技术试验研究

某矿山控制爆破工程要求爆破后粒径小于0.4 m,但该区域为“硬软夹层”地质构造,采用传统爆破方法在孔口堵塞段极易产生大块,爆破质量难以满足要求。为改善爆破质量节约施工成本,借鉴深浅结合方形布孔技术,分别在现场工况的基础上以中间浅孔深度为0 m、4 m、5 m、6 m、7 m开展爆破试验研究。首先采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件开展数值模拟试验,建立了上半部采用RHT本构关系的石灰岩模型,下半部采用HJC本构关系的泥灰岩模型,形成“硬软夹层”构造。随后在多组数值试验中初步获取相对较优的中间浅孔深度,分析不同试验条件下岩体损伤分布特征与爆炸有效应力分布规律。由于ANSYS/LS-DYNA并未将爆生气体的作用考虑在内,因此为了得到更准确的实验结论,同时考虑到不宜过度增加爆破炸药消耗,结合项目实际情况,选用4 m、5 m中间浅孔深度进行现场爆破试验。研究结果表明：采用深浅结合方形布孔的措施降低爆破大块率是有效的。采用中间浅孔深度为5 m时,可以降低曲率系数Cc与爆破大块率。技改前平均大块率约为64.4%,技改后0.4 m以上的大块率可降低至38.1%左右,使得爆堆级配达到良好水平。其降...     

某露天采场深孔台阶爆破空气间隔装药的应用

为了改善某露天采场爆破作业中存在的振动大、大块率高等问题,采用中部空气间隔装药法代替连续装药法并对空气间隔比例进行对比研究。基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件构建装药不变条件下空气间隔比例分别为10%、12.5%、15%、17.5%和20%的中部空气间隔方案计算模型进行模拟分析:装药量不变条件下空气层比例为17.5%时,炮孔中、底部有效应力分布均匀,没有出现应力过度集中现象,效果最佳。经过现场试验后证明:采用空气层比例17.5%的中部空气间隔装药爆破后,大块率下降了27.26%、振动降低5%~12%,有效降节约了经济成本。     

不同位置空气间隔装药爆破减振和破碎效果试验

为探究空气间隔装药爆破技术中最优的空气间隔位置,在金堆城南露天矿爆破施工中,分别选取药包上部、中部、底部3种不同空气间隔位置进行爆破试验。利用TC-4850动态测振仪对爆破振动进行监测,通过Split-Desktop 3.0软件对爆破块度进行统计分析,结果表明:药包中部间隔装药爆破的减振和破碎效果优于上部和底部位置。并采用ANSYS/LS-DYNA对三种不同空气间隔位置的爆破进行数值模拟,模拟结果与现场试验结果相符。     

不同位置空气间隔装药爆破减振和破碎效果试验

为探究空气间隔装药爆破技术中最优的空气间隔位置,在金堆城南露天矿爆破施工中,分别选取药包上部、中部、底部3种不同空气间隔位置进行爆破试验。利用TC-4850动态测振仪对爆破振动进行监测,通过Split-Desktop 3.0软件对爆破块度进行统计分析,结果表明:药包中部间隔装药爆破的减振和破碎效果优于上部和底部位置。并采用ANSYS/LS-DYNA对三种不同空气间隔位置的爆破进行数值模拟,模拟结果与现场试验结果相符。     

断层破碎带光面爆破技术研究与应用

为研究断层破碎带光面爆破合理的光爆层厚度、孔距、线装药密度等爆破参数以及装药结构,应用工程爆破经验公式计算出光面爆破参数,通过现场施工爆破,采用对比分析方法,对比爆破后的爆破效果,分析影响断层破碎带光面爆破效果的因素,通过对比分析对爆破参数进行优化,改善装药结构,确定断层破碎带光面爆破合理的爆破参数以及装药结构。通过研究分析与现场应用表明,当药卷规格选用?60 mm×400 mm,孔距为1.2～1.5 m,光爆层厚度为2.5～3.0 m,线装药密度为1.2～1.4 kg/m,装药结构采用间隔装药长度为0.6～0.8 m不耦合装药结构时,断层破碎带光面爆破效果较为理想,爆破后坡面平整、边坡稳定性较好;当药卷规格选用?60 mm×600 mm,孔距为1.2～1.5 m,光爆层厚度为2.5～3.0 m,线装药密度为0.7～1.0 kg/m,装药结构采用孔口充填1 m后留3.0～4.0 m不装药空气柱,间隔装药长度为1.5～2.0 m不耦合装药结构时,断层破碎带光面爆破效果最为理想,爆破后坡面平整、边坡稳定性好,而且后者比前者工程经济效果明显。     

基于JKSimBlast的露天台阶爆破空气间隔装药结构优化研究

黑沟矿区露天台阶爆破采用连续装药结构,爆破后大块率高,二次破碎工作量大,严重影响矿山后续铲装作业效率。基于爆破模拟软件JKSimBlast中露天开采2DBench模块,开展露天爆破装药结构优化研究。选择常用空气间隔器作为间隔材料,保持炮孔深度17.5 m和装药长度10 m不变,以空气间隔器长度、中间间隔位置为研究对象,以大块率为评价指标,设计两因素五水平共计25组全因素组合实验。模拟结果表明空气间隔长度相同时随着间隔位置下移,爆破大块率先减小后又增大,存在一个最佳间隔位置。间隔位置相同时随间隔长度增大大块率先减小后增大,进而确定最佳间隔长度2 m与最佳间隔位置距离孔口11.5 m。最后,基于优化结构在5个不同爆破区域开展现场工业试验,选取区域3优化前后爆堆照片作为参考组,利用Split-Desktop爆破分析软件进行数据处理,得到5个区域优化前后大块率并进行比对,结果显示优化后的装药结构爆破后大块率平均降低9.24%,优化后的间隔装药结构有效改善爆破效果,为露天矿装药结构选择和优化提供有益借鉴。     

金堆城露天矿空气间隔装药减震控制爆破试验研究

为确保金堆城露天矿东川河隧洞的安全,采用空气间隔装药爆破方式来控制爆破震动.采用连续装药爆破和空气间隔装药爆破两种方式进行现场试验,分别选取离隧洞60m、80 m、100 m、120 m、140 m的爆心距下爆破振动速度进行对比分析,得出空气间隔装药爆破试验具有明显的减震效果,减震率分别为22.76％、33.94％、27.59％、29.85％和31.91％.采用块度分析软件对爆破后的破碎效果进行分析比较,结果表明采用空气间隔装药比连续装药爆破产生的岩石块度分布均匀、平均块度和最大块度小、大块率低、破碎度高.     

孔底空气间隔装药增强破碎作用研究

为研究孔底空气间隔装药增强破碎作用，基于激波管原理以及应力波在不同介质的反射与透射理论，对孔底空气间隔装药结构对应5个反射与透射面上应力波的传播作用过程进行了详细分析。采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件，对连续装药结构以及不同空气层比例的孔底空气间隔装药结构进行数值模拟分析，数值模拟结果与理论分析相符。以孔底岩石能够出现明显的多个加载卸载过程以及岩体损伤范围能够覆盖整个空气间隔段作为判断依据，孔底空气间隔装药结构的最佳空气层比例为20%～30%。对不同空气层比例的现场钢管模拟试验结果表明：空气层比例为20%～30%的孔底空气间隔装药结构爆破效果最佳，出现明显钢管鼓包现象、爆后钢管残留率小、0～20 cm深度的岩体爆破损伤最大。     

采石场空气间隔装药数值模拟及应用

为改善某道路工程所属采石场的爆破效果,进行了空气间隔装药爆破技术的研究与应用.首先,运用数值模拟手段对比了不同空气间隔装药参数下的爆破作用效果差异,发现当间隔比例较小时间隔段的峰值压力依然足以破碎岩石;其次,在现场进行试验并运用数字图像分析软件分析爆后岩石块度分布,结果表明采用1 m间隔长度可以得到良好的爆破效果;最后,综合数值模拟及现场试验结果,在该采石场采用1 m间隔长度进行空气间隔装药,实际应用取得了降低成本、减小爆破振动、提高爆破效果的成效.     

轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究

为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。     

机制砂采场深孔爆破参数优化

为了解决闽侯县白沙镇唐举矿区建筑用凝灰岩矿山爆破大块率较大的问题,对导爆管爆破网路进行了优化,在不增加雷管成本的条件下实现逐孔起爆。通过调整孔网参数、采用分段装药结构及空气间隔装药等手段,使炸药能量均匀分布,并采用正交实验法对分段装药比例、填塞长度及空气间隔长度进行实验。通过实验,确定在分段装药比例为204∶52,一段填塞长度为3.5m,空气间隔长度为1.8m,二段填塞长度为2.9m时爆破效果最佳,有效地改善了爆破效果,提高了生产效率,降低了生产成本。     

灰岩矿爆破开采岩粉成因及其控制研究

为了控制石灰石生产加工过程中岩粉的产生及分析其成因,利用邦德功指数和研磨性分析了石灰岩的主要特性,结合灰岩粉的主要来源,提出了针对性的岩粉控制措施,并通过灰岩矿爆破试验进行了验证。研究结果表明:石灰石相较于其他岩石更易产生岩粉,其主要来自于爆破形成的粉碎区,机械破碎中的矿石整形,钻孔岩屑及软弱夹层;通过优化爆破破碎过程,采用空气间隔不耦合装药、现场混装装药和合理优化爆破参数等方式,可以控制粉碎区大小,使爆破级配更为均匀,从而减少爆破岩粉。     

轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究

为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。     

机制砂采场深孔爆破参数优化

为了解决闽侯县白沙镇唐举矿区建筑用凝灰岩矿山爆破大块率较大的问题,对导爆管爆破网路进行了优化,在不增加雷管成本的条件下实现逐孔起爆。通过调整孔网参数、采用分段装药结构及空气间隔装药等手段,使炸药能量均匀分布,并采用正交实验法对分段装药比例、填塞长度及空气间隔长度进行实验。通过实验,确定在分段装药比例为204∶52,一段填塞长度为3.5m,空气间隔长度为1.8m,二段填塞长度为2.9m时爆破效果最佳,有效地改善了爆破效果,提高了生产效率,降低了生产成本。     

空气间隔堵塞爆破数值模拟与试验研究

提出了一种空气间隔堵塞爆破结构改善岩石爆破效果的方式.通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了连续堵塞和空气间隔堵塞结构模型,计算得到:采用空气间隔堵塞结构,在装药部分孔壁位置应力峰值明显削弱,但在离炮孔中心远区的岩石应力峰值影响不大,说明该结构有利于控制爆源中心的过破碎,减小粉碎区区域;在空气堵塞段,孔壁单...     

宜春钽铌矿凿岩爆破参数优化研究及应用

宜春钽铌矿原生产过程中,由于裂隙岩体大量存在以及爆破设计方法滞后,爆后矿石块度不理想,大块率、粉矿率偏高。本文分析了影响裂隙岩体爆破效果的因素,并通过数值模拟和工业试验,优化了爆破参数、装药结构和起爆网路,使大块率由原来的6%⁷%降低到1.6%,粉矿率由4%降低到2%,取得了显著的经济效益和社会效益。该项研究成果,可供类似矿山参考。     

宜春钽铌矿凿岩爆破参数优化研究及应用

宜春钽铌矿原生产过程中,由于裂隙岩体大量存在以及爆破设计方法滞后,爆后矿石块度不理想,大块率、粉矿率偏高。本文分析了影响裂隙岩体爆破效果的因素,并通过数值模拟和工业试验,优化了爆破参数、装药结构和起爆网路,使大块率由原来的6%~7%降低到1.6%,粉矿率由4%降低到2%,取得了显著的经济效益和社会效益。该项研究成果,可供类似矿山参考。     

深水岩石钻孔爆破连续与间隔装药爆破效果研究

基于岩石材料的HJC本构模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟了深水岩石钻孔爆破采用连续装药和间隔装药结构时,岩体内动态应力场的发展过程,对比分析了这两种装药结构对爆破效果的影响。结果表明:采用间隔装药并以水作为间隔填塞介质,水冲波的压力足以压碎岩石,这部分水介质相当于延长了装药的长度;相同装药量的前提下,采用间隔装药可以提高装药的高度,使应力场轴向分布更加均匀,从整体上改善了岩石破碎效果。因此,使用间隔装药可以降低单耗、节约成本,是一项值得在水下钻孔爆破中推广的技术。     

深水岩石钻孔爆破连续与间隔装药爆破效果研究

基于岩石材料的HJC本构模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟了深水岩石钻孔爆破采用连续装药和间隔装药结构时,岩体内动态应力场的发展过程,对比分析了这两种装药结构对爆破效果的影响.结果表明:采用间隔装药并以水作为间隔填塞介质,水冲波的压力足以压碎岩石,这部分水介质相当于延长了装药的长度;相同装药量的前提下,采用间隔装药可以提高装药的高度,使应力场轴向分布更加均匀,从整体上改善了岩石破碎效果.因此,使用间隔装药可以降低单耗、节约成本,是一项值得在水下钻孔爆破中推广的技术.