空孔直眼掏槽爆破振动特性分析

试验在某矿山岩巷中进行,根据测试方案,当空眼直径为40、120 mm和最大段起爆药量为4、8 kg时,分别测试4个测试点的爆破振速和振频。根据所测的数据,分析空孔直径和最大段起爆药量与爆破振动速度和振频之间的关系,研究空孔直眼掏槽爆破振动在巷道内的传播特性。     

某隧道掘进爆破对周边民房安全影响分析

为确保某隧道掘进爆破期间周边民房的安全,开展了爆破振动和爆破飞石对民房的安全影响分析。根据监测结果,当隧道掘进段爆破最大段药量控制在38 kg以内时,爆破振动一般不会对周边民房造成损害;可通过严格控制单段药量和起爆总药量,并保证堵塞长度和堵塞质量,加强爆破安全警戒工作,可以避免爆破飞石引起的民房损害。最后提出了确保民房安全的爆破施工控制措施,为隧道掘进爆破安全提供指导。     

隧道爆破参数优化及振动效应研究

隧道掘进爆破开挖过程中对既有隧道围岩和周围邻近建构筑物有一定的爆破振动危害。采用了上下台阶多断面开挖方法,结合爆破振动监测,分析出隧道爆破振动效应的相关规律。结果表明:合理的掏槽孔爆破形式可有效降低爆破振动峰值,隧道爆破掘进过程,严格控制最大单响药量,采用合理的振动检测手段和检测方法进行现场检测,是确保隧道爆破开挖施工安全的有效方法。     

巷道掘进掏槽眼间距确定方法的探讨

巷道掘进掏槽眼间距选择是否合理是提高巷道掘进爆破效率的主要因素之一.阐述了掏槽眼间距与临界深度、岩石性质、爆破作用指数之间的关系,并应用实例介绍了掏槽眼间距的确定方法.该方法简单可靠,为巷道掘进掏槽眼间距的确定提供了理论计算依据,应用该方法对提高巷道掘进爆破效率,节约掘进成本具有重要的意义.     

主井深度爆破对周边建筑物的影响

应用数值模拟与理论分析结合的方法,研究了某大型磷矿主井深度爆破对周边建筑物的稳定影响。数值模拟结果表明:随着主井爆破掘进深度的不断增加,破碎站的振动速度有先增大后减小的规律。理论分析计算表明,在考虑数值模拟中破碎站振动规律的前提下,原设计方案爆破会对破碎站造成损伤,威胁破碎站的安全。为保证破碎站安全,采用小炮实验找出场地爆破振动波衰减规律,分析选取适合作为预测最大段药量的公式。计算表明主井掘进深度0～72 m需控制最大段药量,主井掘进深度大于72 m之后,可按照原爆破设计方案施工。     

基于可靠度分析的平巷掘进爆破参数优化研究

针对铜山口铜矿巷道掘进过程中岩石特性复杂、爆破振动难预测、单循环进尺低等问题,运用可靠度原理与安全系数相关关系,对影响巷道爆破的炮眼直径、炮眼数目、炮眼深度、炮眼角度、装药卷数、炮眼间距等6个主要参数进行组合试验,并结合爆破振动峰值合速度及主振频率等数据的监测,对铜山口巷道爆破掘进的过程中的数据进行综合分析。研究表明:6个因素对巷道掘进过程的振动影响较大,其中最大段药量是直接影响振动峰值合速度的直接因素,同时振动频率主要集中在100~150 Hz范围内;各参数下的可靠度指标与安全系数非线性正相关,且可靠度收敛于和影响作用大小相关的特定值。同时,安全系数为1.5时可以保证较大的可靠度和掘进的效率;通过适当调整掘进过程中的爆破参数,包括斜眼的布置、拉槽孔的分布、周边孔的个数以及孔间距等,取得了较好的现场试验结果。     

巷道爆破掘进中掏槽孔优化设计与应用

爆破技术在矿山巷道掘进中广泛运用,掏槽爆破是关系到巷道全断面爆破能否取得预想效果的关键,选择合理的掏槽形式对爆破效果有决定性的作用。针对某矿山现有的单孔装药菱形直眼掏槽技术在硬脆性花岗岩中夹制性大、炮孔利用率低等问题,通过增加自由面和补偿空间的方式对原掏槽孔布置进行优化,提出了双孔装药矩形直眼掏槽技术,并应用于某矿区巷道掘进工程中。爆破后,炮孔利用率高达82.6%,取得了良好的爆破效果,提高了炮孔利用率,加快了巷道掘进速度。双孔装药矩形直眼掏槽技术对类似硬岩巷道的爆破掘进施工具有重要的指导意义。     

不同倾角的楔形掏槽爆破模型试验

为了研究楔形掏槽不同倾角的掏槽效果以及合理的掏槽布置形式,进行了水泥砂浆模型试验。共设计了4 组不同倾角的楔形掏槽爆破试验,并采用Blast-UM型爆破测振仪对楔形掏槽各个方向的爆破振动进行了测试分析。试验结果表明,楔形掏槽倾角为75°时掏槽体积最大,且最大峰值振速最小;楔形掏槽倾角为70°时炮孔利用率最大。楔形掏槽倾斜侧的振动强度普遍小于垂直侧的振动强度。浅埋隧道、重叠隧道以及(超)小净距隧道掘进爆破时,可以通过改变楔形掏槽炮孔布置方向,控制掏槽孔爆破振动对地表建(构)筑物及既有隧道的影响。     

不同倾角的楔形掏槽爆破模型试验与分析

为了研究楔形掏槽不同倾角的掏槽效果以及合理的掏槽布置形式,进行了水泥砂浆模型试验。共设计了4组不同倾角的楔形掏槽爆破试验,并采用Blast-UM型爆破测振仪对楔形掏槽各个方向的爆破振动进行了测试分析。试验结果表明,楔形掏槽倾角为75°时掏槽体积最大,且最大峰值振速最小;楔形掏槽倾角为70°时炮孔利用率最大。楔形掏槽倾斜侧的振动强度普遍小于垂直侧的振动强度。对于浅埋隧道、重叠隧道以及(超)小净距隧道掘进爆破,可以通过改变楔形掏槽炮孔布置方向,控制掏槽孔爆破振动对地表建(构)筑物及既有隧道的影响。     

复式桶形掏槽在岩巷深孔爆破中的应用

结合直眼掏槽破岩机理和工业试验,了研究。得到了适用于试验巷道合理的掏槽型式。用复式直眼掏槽可获得较好的掏槽爆破效果。对岩石巷道掘进深孔爆破中的掏槽爆破进行结果表明,对于较坚硬完整的岩石巷道,采用复式直眼掏槽可获得较好的掏槽爆破效果。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

煤矿岩巷爆破掘进大矸的成因分析及控制技术

岩巷爆破产生大矸石是制约岩巷掘进速度和效率的重要影响因素之一。因此,设计合理的爆破方案对于岩巷掘进十分重要。为了解决寺家庄矿岩巷中深孔快速掘进过程中的大矸与进尺问题,运用LSDYNA软件建立了直眼掏槽和楔直复合掏槽模型,模拟了被爆岩体中有效应力波传播规律及被爆岩体底部的有效应力分布规律并进行现场实验研究。经过数值模拟分析和现场实验对比得到楔直复合掏槽爆破大矸较少,日进尺更高,加快了巷道掘进速度,对类似硬岩巷道的爆破掘进施工具有参考价值。     

深部软岩锚喷支护巷道快速掘进技术

为解决柳泉煤矿深部软岩锚喷支护巷道掘进效率低的难题,提出了以多向聚能高效破岩为关键技术、以支护参数及作业制度优化为重要保障的快速掘进技术,主要包括:1)采用复式双楔形掏槽方式及自行研制的聚能爆破装置,减小爆破震动影响,提高岩石的爆破效果及控制巷道的成形;2)增大锚杆直径、缩小间排距及增设锚索补强支护,增加支护强度;3)...     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

基于LS-DYNA模拟的准直眼掏槽爆破技术研究

为了选出较好的爆破效果方案,有效提高巷道掘进速度,利用有限元分析软件对准直眼掏槽爆破技术进行数值模拟。通过控制药量多少和有无中心孔,对槽腔内和自由面上的有效应力比较得到:有中心孔和增大药量均可提高爆破有效应力;依据此装药结构和爆破工艺条件,炮孔中存在一个距孔底约1.25m高度的影响爆炸有效应力分布的高度阈值;两楔形孔连线上越靠近孔口连线中点,自由面上有效应力越来越小,与双孔爆破应力叠加理论模型分析给出的结论吻合。据炮孔底部有效应力等值线分布得到,准直眼掏槽更加适用于岩石硬度较大、炮孔深度较深的掏槽爆破。     

底部掏槽式岩巷快速掘进工艺

钻爆落岩掘进岩巷面临的困难是工人劳动强度大,钻眼、爆破工序占用循环时间长,爆破自由面小,掏槽深度受巷道宽度的限制。文章作者在不增加和改变现有使用机具的施工条件下,从掏槽方式、掏槽眼深度和爆破、光面控制爆破等方面进行研究和实验。采用底部掏槽方式,增加了掏槽深度,加快了掘进速度。     

煤矿小断面岩巷钻爆法快速掘进技术研究

煤矿中岩巷的掘进速度往往是煤炭开采时间的决定性因素,岩巷的快速掘进是煤矿生产的保证,但是不合理的爆破方案、落后的掘进设备以及繁杂的工程管理往往制约着岩巷的掘进效率。岩巷掘进水平关系到煤矿正常生产接续,针对阳煤集团一矿某高抽巷掘进速度较慢的实际,首先对制约试验巷道掘进进尺水平的因素进行分析,根据分析结果对爆破参数进行了优化设计,尤其是针对掏槽爆破孔的重新设计,最后对爆破效果进行多方位的对比检测。试验结果显示,优化的爆破方案能够有效地提高巷道掘进效率,巷道的单循环进尺、大块率、炮眼利用率等指标明显优于原爆破方案,月进尺也由70 m/月提高到85 m/月,圆满完成并超过矿上给定的指标。     

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。     

弱胶结软岩地层相邻大断面巷道合理间距研究

基于相邻巷道开挖扰动和爆破振动对已有巷道影响的理论分析, 推导了相邻大断面巷道合理间距的确定公式。以麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距设计为依托, 利用数值方法计算变间距多个模型的开挖扰动影响, 以确定其巷道间距。研究结果表明, 麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距的理论计算值应不低于36.6 m;数值分析发现当巷道间距为40 m时, 马头门硐室与主变电所巷道中间围岩的应力场已接近原岩应力, 巷道围岩位移场与塑性区基本趋于对称稳定, 马头门硐室支护荷载与未受影响前基本一致。利用上述研究成果, 综合现场施工状况, 最终确定其间距为40 m。工程施工后硐室与巷道稳定, 验证了在软岩地层中该巷道间距设计的科学合理性。     

毫秒延时爆破技术在复杂环境路堑开挖中的应用

在滦赤线第一合同段路堑开挖深孔控制爆破工程中,针对其复杂的爆破环境,采用孔内、孔外毫秒延时爆破技术,设计了合理的爆破方案,确保周围设施和建筑物的安全,取得了预想的爆破效果。