爆破漏斗实验在中深孔爆破参数确定中的应用

根据利文斯顿爆破能量平衡准则,在某矿山进行了单孔系列、多孔同段和斜面台阶现场爆破漏斗试验,确定该矿中深孔分段矿房阶段嗣后充填法开采的炸药单耗、最小抵抗线、孔底距、孔间距等爆破参数,为工业试验及后续生产提供设计依据。     

石禄铁矿扇形中深孔爆破块度分布特征研究

为优化扇形中深孔爆破块度分布,进行9次扇形孔爆破现场试验,采用数字图像处理软件Split-Desk 4.0对爆堆进行图像处理,通过线性拟合得到爆破块度分布预测模型,并计算对应爆堆的分形维数。试验结果表明：微差爆破有利于控制大块率,对扇形孔孔口进行间隔装药,有利于降低中深孔爆破粉矿率。数值模拟结果显示,孔底有效峰值应力<中间有效峰值应力<孔口有效峰值应力,容易在孔底产生大块,孔口产生粉矿。通过调整中深孔爆破合理孔间延期时间、扇形孔孔口装药结构,对中深孔爆破块度分布进行有效控制,有利于提高石禄铁矿的生产效率,间接提高石禄井下铁矿经济效益。     

扇形垂直中深孔爆破参数选取的正交试验研究

在广西锡矿采矿方法的扇形中深孔爆破试验中,通过正交试验法定量分析了爆破参数对大块率、粉矿率的影响。试验研究表明,影响爆破质量的主次因素依次为抵抗线、装药结构、孔底距,且最优组合为孔底距2.3 m、抵抗线1.3 m、孔底起爆。正交实验法能减少试验次数,为合理选取最优爆破参数,提高爆破效果提供了一种科学、有效的方法。     

地应力效应下某矿中深孔爆破参数优化研究

合理的爆破参数是取得良好爆破效果的保证，是实现无底柱分段崩落法安全、高效开采的前提与基础。针对目前无底柱分段崩落法首采进路的首排炮孔中深孔爆破参数设计均未考虑地应力的影响，进而造成爆破块度分布不均匀以及眉线破坏的问题，以扇形炮孔中间的3个特征炮孔为研究对象，首先分析了无底柱分段崩落法开采过程中的围岩应力变化情况，随后利用ANSYS/LS-DYNA模拟了不同围岩地应力条件下的岩石爆破效果，结果表明：随着水平构造应力增加，扇形炮孔之间的矿岩爆破有效应力减小，而自由面附近的矿岩爆破有效应力逐渐增加。无地应力荷载下的孔底距取值为2.2～2.4 m,最小抵抗线取值为1.5 m,当地应力荷载逐渐增大到原岩构造应力时，此时孔底距取值为2.2～2.3 m,最小抵抗线可以取到1.5～1.8 m。在此基础上，对首采进路/首排炮孔爆破参数进行优化，并在某矿山1580中段23^#进路前几排炮孔进行了现场应用，结果表明，崩落矿体爆堆集中，崩落矿石块度较均匀，眉线破坏情况得到改善。研究结果可为类似矿山中深孔爆破参数优化提供参考依据。     

嗣后充填采场爆破与充填体稳定协同效应研究

嗣后充填采场二步采过程中,兼顾爆破破碎效果和充填体稳定对于矿山高效、安全开采有重要意义。通过分离式霍普金森压杆（SHPB）试验获得矿石和充填体的动力学参数,以此为基础,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同孔底距、排间距和充填体保护层厚度等多种方案的爆破效果及充填体响应进行模拟分析,并通过山东金鼎铁矿现场爆破监测数据,拟合了质点振动速度的萨道夫斯基公式,结合数值模拟结果,分析应用数值模拟的可行性。研究结果表明：①50.3%品位磁铁矿动态抗压强度为53.8 MPa、动态弹性模量为21.6 GPa、动态抗拉强度为11.7 MPa,充填体平均动态抗压强度约为6.19 MPa;②爆破效果数值模拟显示,孔底距2.9~3.1 m、排间距1.8 m、保护层厚度大于等于1.5 m的爆破方案炸药能量利用最充分,爆破效果最好,且充填体最大振动速度小于12 cm/s,满足爆破安全规程的要求,能保证充填体稳定;③拟合公式推算结果和数值模拟结果基本一致,ANSYS/LS-DYNA软件用于模拟地下深孔爆破效果及充填体稳定性可以获得较为理想的效果。     

北洺河铁矿改进装药结构试验研究

北洺河铁矿采用大结构参数无底柱分段崩落法开采,多年来大块率高、爆破隔墙事故与眉线破坏等爆破问题,一直没有得到很好解决。通过对扇形炮孔爆破机理的分析得出,形成推墙现象的主要原因,是扇形面内炮孔过于密集。以减小扇面炮孔的密度,将炮孔爆破的主导方向调整到抵抗线方向为出发点,进行了改进装药结构的现场试验,通过优化装药结构,改进了爆破效果。     

中深孔凿岩爆破参数试验研究

为了在生产中有效可靠地进行中深孔落矿,并降低爆破大块率和粉矿量,三鑫公司和长沙矿山研究院开展了中深孔凿岩爆破参数试验研究。根据三鑫公司的矿岩条件,通过爆破漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶爆破试验与理论研究,初步确定中深孔凿岩爆破参数,并通过正交爆破试验进行优化,取得了适合三鑫公司的中深孔凿岩爆破参数,推荐采用的爆破参数为:孔底距2.3m,最小抵抗线1.3m,孔底安全药包起爆。     

某矿山中深孔爆破参数优化

地下矿山开采中,井下爆破效果是采场生产效率的重要影响因素。为提高中深孔爆破效果,依据某矿矿岩物理参数及实际采场结构参数,对上向扇形中深孔的爆破效果进行了数值模拟计算。根据数值模拟对比分析及工业试验,验证了孔底起爆时,整个爆孔爆炸更加充分,矿石块度更加均匀,爆破参数的优化改善了爆破效果,达到了预期的目的。     

庙沟铁矿露天转地下开采爆破参数优化

为给庙沟铁矿露天转地下开采设计提供最优的爆破参数,结合矿山设计的具体情况,在选定爆破抵抗线长度为1.8 m的基础上,以孔底距为主要参数,对地下开采无底柱分段崩落法的爆破参数设计了4个方案。对设计的4个中深孔爆破方案分别进行了数值模拟计算和爆破效果的综合评价分析。数值模拟结果表明,4个方案的爆破有效应力均能达到矿岩破碎的效果,孔底距长度对爆破有效应力值没有显著影响。以炸药成本、采幅、适宜块度率为评价爆破效果的主要因素,通过模糊综合评价,得出矿山的最优爆破参数是孔底距为2.52 m,为矿山的施工提供了数据依据。     

降低中深孔爆破大块率的研究与应用

中深孔爆破落矿是我国地下金属矿山应用较为广泛的方式之一,但在扇形炮孔的实际应用中,由于各种因素的影响,爆破后产生大块比较多,导致二次爆破作业量增大,出矿效率降低。本文分析了产生大块的原因,对降低中深孔落矿大块率的有效途径进行了研究、试验,采用"大孔底距、小抵抗线"技术优化爆破参数,实践证明采用优化后的爆破参数能够降低中深孔爆破落矿的大块率。     

既有溶洞岩体爆破装药结构优化及数值模拟

为降低溶洞等不良地质条件对于台阶爆破作业的负面影响,基于既有溶洞露天爆破作业工况,运用 AUTODYN 数值仿真软件,建立二维有限元模型,针对孔身、孔底、孔间溶洞模型进行装药结构优化及仿真分析,重点对比 分析了不同模型岩体损伤、孔壁压力和飞石速度差异。 结果表明:对于孔身溶洞,相较于普通 PVC 管装药结构,采用 尼龙编织袋装药爆破可有效提高爆炸冲击波对孔壁的压力,降低大块率,改善岩体松动效果;孔底溶洞采用底部填塞 +上部装药外加台阶底部钻水平孔装药方式,可有效破除残留根底;对于贯通型孔间溶洞,采用底部装药+中间填塞+ 上部装药+顶部填塞的分段装药结构,并在前排钻辅助孔进行孔底装药,可有效改善岩体损伤破碎效果。     

无底柱分段崩落法推墙事故成因及预防措施研究

在无底柱分段崩落法矿山,中深孔落矿过程中的爆破推墙事故是常见生产事故之一。该事故不仅处理起来比较困难,而且导致大块率增高,严重影响采场生产的正常进行。为解决这一问题,依据扇形炮孔爆破物理模拟试验结果,分析了装药炮孔密度对爆破方向的影响,揭示了扇形中深孔爆破破碎岩体的内在机理,以及形成爆破推墙的根本原因,并以此为据提出了确定扇形炮孔合理装药系数及装药结构的方法。应用实践表明,该方法可有效避免爆破推墙事故的发生,并可显著降低大块率。     

堑沟受矿空场采矿嗣后充填法在缓倾斜中厚矿体中的应用

在分析某矽卡岩型缓倾斜中厚矿体开采技术条件的基础上,提出堑沟受矿空场采矿嗣后充填法,并开展了采矿工业试验。结果表明,新型采矿方法矿石回收率为81.33%,贫化率为14.18%,采切比只有8.56 m/kt,炸药单耗为0.34 kg/t,技术经济指标较好。同时,通过在斗穿中安装减阻导流板,采用堑沟受矿方式,应用中深孔扩漏一次成形及孔底起爆技术,能有效提高放矿效率和生产能力,改善爆破效果。     

缓倾斜极薄矿体开采的爆破技术试验研究

在缓倾斜极薄矿体的开采试验中，为取得较好的浅孔抛掷爆破效果，对最小抵抗线、孔间距、装药系数进行了正交试验，根据试验结果，用极差分析法分析了试验数据，得到最优的凿岩爆破参数。在采矿试验中，通过采用优化选择的凿岩爆破参数，取得了良好的效果。     

大直径深孔爆破技术在矿柱回采中的应用

通过对充填体受力分析，指出减小爆破对充填体的破坏作用是矿柱回采的技术关键之一。针对爆破的各种破坏方式，提出的对策，确定正确的爆破方案，选择合理的爆破参数并采取切实可行的保护措施。经过实践，获得了良好收效，为高阶段大直径深孔采矿法在安庆铜矿的全面应用提供了技术保证。     

某铀矿浅孔爆破落矿质量控制研究

某铀矿采用上向水平分层充填采矿方法开采,采场落矿原先采用推进式下向压采爆破方式,存在爆破落矿大块多、矿堆质量差、工人劳动强度大、采矿效率低、安全性差等问题。通过无轨机械化技术改造后,采用机械化上向水平分层充填采矿工艺,采场落矿采用分层集中钻孔,一次爆破落矿方式。为配合无轨采矿工艺,开展了浅孔爆破落矿质量控制试验研究,得到了合理的爆破炮孔布孔参数、起爆网路连接和爆破落矿工艺。将试验结果应用于工业生产,获得了较好的应用效果,采矿效率大幅提高,降低了大块产率,提高了爆破落矿质量,消除了采场二次爆破,降低了工人劳动强度,提高了本质安全度。