延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究

为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。     

基于CDEM的岩石基坑爆破效果的数值模拟

为探讨延时时间及炮孔间距对岩石基坑爆破破碎效果的影响规律,依托大连地铁五号线虎滩公园站,建立岩体二维数值计算模型,通过连续-非连续数值模拟方法(CDEM)中的JWL爆炸模型及断裂能模型,对岩石基坑开展了爆破过程的数值模拟,并通过应力、振动速度、平均破碎尺寸、极限破碎尺寸、大块率及系统破裂度等指标进行综合分析。结果显示：模型监测点处以拉应力破坏为主导,延时35 ms时应力波叠加效果较好,引起的模型监测点峰值振速较小;随着延时的增大,岩石爆破效果逐渐变差,而当延时为25 ms时,较短的延时不利于应力波的传播和衰减导致爆破效果不佳。监测点处y方向峰值振动速度随着炮孔间距L的增大逐渐减小,岩石爆破效果逐渐改善,而过大的炮孔间距会阻碍应力叠加。炮孔间距6 m时能够有效减少大块率,爆破破碎效果最佳。改变炮孔间距相对于改变延时时间大块率降低了3.2%,系统破裂度提高了3.8%,因此,改变炮孔间距优于改变延时时间的爆破效果。     

孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术

为寻求台阶爆破降振效果最佳的孔间延时时间,借助ANSYS/LS-DYNA程序对台阶爆破在不同延时起爆时间条件下产生的爆破振动进行了数值模拟对比分析,并通过试验进行了验证。数值模拟和试验结果表明:在浅孔台阶爆破中,爆破降振效果最佳的孔间延时时间为5 ms;在深孔台阶爆破中,爆破降振最佳的孔间延时时间为7～10 ms。实际爆破施工中,不同的岩石条件下、不同的爆破参数时,数码雷管减振的最佳孔间延时应该在5～10 ms区间范围,应根据实际情况进行调整。研究成果解决了复杂环境下的爆破振动危害控制难题,研发的孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术,为爆破振动控制要求严格的工程设计和施工提供参考和借鉴。     

孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术

为寻求台阶爆破降振效果最佳的孔间延时时间,借助ANSYS/LS-DYNA程序对台阶爆破在不同延时起爆时间条件下产生的爆破振动进行了数值模拟对比分析,并通过试验进行了验证。数值模拟和试验结果表明:在浅孔台阶爆破中,爆破降振效果最佳的孔间延时时间为5 ms;在深孔台阶爆破中,爆破降振最佳的孔间延时时间为7～10 ms。实际爆破施工中,不同的岩石条件下、不同的爆破参数时,数码雷管减振的最佳孔间延时应该在5～10 ms区间范围,应根据实际情况进行调整。研究成果解决了复杂环境下的爆破振动危害控制难题,研发的孔间超短延时台阶爆破干扰降振技术,为爆破振动控制要求严格的工程设计和施工提供参考和借鉴。     

袁家村铁矿空区治理爆破参数优化及方案验证

为改善袁家村铁矿空区处理大块率较高的现状,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立三维单孔爆破数值模型,重点研究中深孔内起爆方式对岩石破碎效果的影响。根据模拟结果定性分析岩石破碎腔体形态以及定量分析失效单元数目。模拟结果显示:药柱中心位置起爆时中间破碎范围大于端部,中心位置径向最大破碎区直径约2 m。同时,药柱中心起爆方式拥有最大失效单元数目,共4631个。最终确定最佳起爆方式为药柱中心起爆。以数值模拟结论为基础,依据现场工况设计并实施崩落方案,通过对比爆破前后空区凹陷体积,认为采用药柱中心起爆方式控制下的空区顶板崩落效果较好,是理想的空区爆破处理方式。     

孔间延时时间对台阶爆破块度影响试验研究

为了解决哈密市吉朗德露天矿山台阶爆破工程目前存在的爆破块度大、二次破碎成本高等问题,并充分发挥电子雷管精确控制起爆时差、改善爆破效果的优势,采用现场试验的方法,分别对爆破后、开挖时的爆堆表面图像进行识别,对不同孔间延时时间下的爆破块度进行分析。现场试验结果表明：随着孔间延时时间的降低,爆破大块尺寸、最大块度尺寸及大块率随之降低,但爆破振动随之增大,小块尺寸及平均块度尺寸随着延时时间的降低呈先减后增的趋势;在岩性相近的区域,采用合适的孔间延时时间,利于改善爆破破碎效果,降低大块率;延时时间由25 ms改为15 ms,大块率降低了59%,一定程度上提高了矿区的生产作业效率,实现了降本增效。     

层理发育软硬层叠岩体大密集系数爆破技术研究

为了解决露天台阶传统爆破方法难以克服的诸多困难,依据黑岱沟露天煤矿岩体层理发育、软硬岩层叠置的实际条件,提出了利用空气间隔装药技术均衡炮孔内爆轰压力、毫秒延时逐孔起爆和大密集系数爆破技术方案。用三维数值模拟了双排多炮孔在爆炸荷载作用下逐孔起爆时,台阶爆破困难部位的岩体受力状态,证实了方案的可行性,并用现场试验验证了数值模拟确定的主要爆破技术参数的可用性。空气间隔装药、毫秒延时逐孔起爆和大密集系数布孔等技术的综合利用,实现了层理发育、软硬岩层叠置复杂岩性条件下,露天台阶深孔爆破爆堆松散、无根(拉)底和岩石破碎块度均匀、大块率低的良好效果,经济效益显著。     

台阶爆破孔间延时时间优化模拟实验研究

为探究露天台阶爆破工程中孔间延时时间对爆破效果的影响规律,基于应力波与爆生气体共同作用理论,通过Ansys/LS-Dyna软件建立双炮孔三维实体模型,对比不同孔间延时时间下岩体应力、动能及破碎形态的变化规律,探讨了延时时间与岩体爆破破碎效果之间的关系,引入岩体完整性系数对延时时间的选取方法进行优化,并进行了现场试验验证。结果表明：孔间延时时间过小及过大,均不利于爆破能量的充分利用,存在一个爆破效果最优的孔间延时时间;数值模拟与理论计算得到的合理孔间延时时间基本相符,结合现场试验的岩体完整性表现,修正后的延时时间选取方法具有较好的适用性,在现场爆破参数优化调整后,爆破大块率降低了50%以上,为现场合理延时时间的确定提供了技术支持。     

数码电子雷管逐孔起爆网路延时时间应用探讨

为了获取数码电子雷管逐孔起爆网路的最佳延时时间,改善爆破效果,结合甘肃白银市白银区武川乡榆树沟大理岩矿山的石灰岩开采工程,通过调整孔间、排间的延时时间,进行了5次爆破试验。采用控制变量法,即在保持爆破孔网参数和单耗等参数均不变的情况下,孔间延时时间由原来25 ms调整为20 ms,每米孔距延时3～4 ms;排间延时时间由原来的75～110 ms调整为45 ms,每米排距延时9 ms,取得了较好的爆破效果,提高了矿山挖装效率和采场平整度,为类似工程施工提供可借鉴的数据和经验支撑。但相关爆破理论研究表明,排间延时时间受排数影响,孔和排间延时时间不可能无限制缩小,延时时间缩小和增大都存在一个临界值,超过这个临界值将会造成爆破事故,临界值的变化规律与岩石性质、结构和炸药性能等各种条件有关,有待于爆破同行们根据矿山实际情况进一步研究。     

扇形孔爆破落矿大块产生机理及控制研究

针对程潮铁矿无底柱分段崩落法井下扇形孔爆破落矿大块率偏高影响安全生产的现状,利用现场调研数据进行大块产生机理分析,得出大块分布规律,指出孔底距偏大是导致大块率偏高的主要原因,并针对性地提出2种扇形孔改进方案。通过相似模拟试验研究分析得出改进后的方案大块率大幅度降低,并指出大块率随着排距的降低而减小。通过数值模拟研究得出爆破应力波在相邻炮孔间的叠加效果,提出存在某种合理的范围,当相邻炮孔爆破应力波在这范围内相互叠加或碰撞时,应力可以得到几何倍数的增加;而小于这个范围时爆破应力却出现降低的情况;当超出这个范围时,应力波的叠加或碰撞程度表现得很低。在现场实施改进后的扇形孔布孔方案后,大块率得到显著的降低。     

煤矿硬岩巷道掘进大直径炮孔爆破试验研究

增大药卷直径可提高炸药爆速,配以较大直径炮孔爆破能够增强岩石的破裂和破碎。为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效率,在液压凿岩台车施工巷道首次进行大直径炮孔和大直径药卷中深孔爆破试验研究,同时对各段雷管起爆延期时间进行优化,其中第2段雷管的延期时间由原先的25 ms增加至50 ms,目的是使掏槽爆破后岩石有足够的时间破碎、运动和抛掷出槽腔,形成新的自由面。并配用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构,爆破试验取得了良好的效果。     

张庄铁矿高阶段边帮光面爆破试验与应用

张庄铁矿一直采用大直径深孔爆破进行矿石崩落回采,新中段增加至90 m高后,为了有效控制爆破对高边帮完整性的影响,结合本矿山工程特性,通过分析现有控制爆破技术的适用性,引入光面爆破技术,定型孔径、装药直径、炮孔间距等爆破参数后,按不同线装药密度进行爆破工业试验.整个采场爆破后利用空区扫描技术对空区边界形状进行绘制,由此分...     

某铅锌矿采空区处理与矿柱爆破的协同技术

采空区安全隐患处理问题是空场法开采矿山的共性问题,并且在采空区治理中一般会伴随遗留矿柱的回采。为进一步研究采空区处理与矿柱爆破的彼此协同技术,以某铅锌矿945 m中段以上采空区处理与遗留矿柱回采为例,通过调研矿山开采现状,制定并优选了采空区顶板强制崩落技术方案。爆破实施结果表明:矿柱爆破破顶技术方案整体上是可行的,爆破达到了开"天窗"的效果,消除了采空区顶板垮落的地压风险;破顶区域炮孔堵塞带来的装药长度不足问题,通过调整起爆顺序,即由原来的分段爆破改成集中同段爆破,增大爆轰能量进行解决,最终实现了地表成功破顶。研究中涉及的相关爆破技术可为其他类似开采条件的矿山提供有益参考,丰富了采空区处理与矿柱爆破回采协同技术在类似矿体开采的现实价值。     

基于三维激光扫描技术的复杂采空区群爆破治理

针对露天矿山采空区群严重制约着生产平台的问题,为了消除采空区群带来的安全隐患,首先采用时效性强的C-ALS三维激光扫描仪精准探测,构建了3个采空区真实三维模型,揭示了受限采空区群的空间赋存关系;其次以爆破全生命周期精准设计为出发点,通过采用数码电子雷管精准控制起爆网路,最后充分利用边坡自由面及加大局部采空区侧的炸药单耗,有效地减小了岩层间的夹制作用。在大宝山露天多金属矿山661平台成功实施了强制爆破崩落处理,通过无人机多角度航拍及爆堆现场检查,发现爆区塌陷现象明显,充填率达90%,较好地消除了采空区群的不利影响,可为类似采空区治理提供参考。     

煤矿采空区强制放顶爆破技术

为了研究采空区上方突发大面积的顶板垮落现象,结合昊达煤矿采空区顶板不能自然垮落且不具备良好作业条件的情况,提出了一种新的采空区顶板强制放顶方法——地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法,包括采用3项关键技术:从地表向下垂直钻孔,不扩孔进行强制放顶爆破;采空区顶板预留的安全厚度由集中药包爆炸后内部作用裂隙区半径的计算公式算出;炮孔底部装填燃烧过的蜂窝煤碎渣且孔内分3段起爆,减少对炮孔底部岩石的破坏。工程实践证明,地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法可有效预防采空区顶板大面积垮落,降低了人员作业风险,实现了煤矿安全生产。     

露天矿山台阶深孔爆破大块成因及解决措施

露天矿台阶深孔爆破大块率高是露天矿山生产过程中普遍存在的一个问题,在白马铁矿采场西帮断层角砾岩和下盘伟晶辉长岩等部位爆破大块率高的情况尤其突出。为此,结合白马铁矿近几年爆破开采情况和地质条件,详细地阐述了大块产生的位置以及采场难爆区域的状况,分析其产生的原因。根据实际条件,从起爆网路,炮孔布置,装药结构,优化难爆部位孔网参数、创造有利爆破条件以及施工与管理等方面,总结出有效降低白马铁矿露天台阶深孔爆破大块率的具体措施和方法。     

煤矿采空区强制放顶爆破技术

为了研究采空区上方突发大面积的顶板垮落现象,结合昊达煤矿采空区顶板不能自然垮落且不具备良好作业条件的情况,提出了一种新的采空区顶板强制放顶方法——地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法,包括采用3项关键技术:从地表向下垂直钻孔,不扩孔进行强制放顶爆破;采空区顶板预留的安全厚度由集中药包爆炸后内部作用裂隙区半径的计算公式算出;炮孔底部装填燃烧过的蜂窝煤碎渣且孔内分3段起爆,减少对炮孔底部岩石的破坏。工程实践证明,地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法可有效预防采空区顶板大面积垮落,降低了人员作业风险,实现了煤矿安全生产。     

矿柱回采与空区处理的爆破设计与施工

利用地下矿山实例,介绍了矿柱回采与空区处理大爆破的设计方法,并根据地下矿一般微差雷管段别数不多的特点,提出了采用导爆管微差雷管→导爆索→导爆管微差雷管→初始引爆火雷管的孔内和孔外相结合的接力式微差延时起爆系统;同时对矿区爆破安全校核方法,也作了较为详细的介绍.     

露天矿复杂采空区群治理技术分析

为了有效确定采空区群的存在位置,采用三维激光扫描技术对大宝山47线采空区群进行了探测,确定了11个采空区的空间关系及各自的分布状态;在探测基础上,分析了各个采空区的稳定性情况,给出了爆破处理时机及采空区爆破施工的顺序。最终利用强制爆破崩落法,并设计了相应的爆破参数,控制了炸药装药量,对装药及填塞也进行分类处理。现场爆破施工表明,第一爆区、第二爆区、第三爆区的上部岩石较好地落入了采空区范围内,充填效果良好,成功消除了采空区群的不利影响。     

万吨巨轮水下切割爆破

为了疏通航道需将万吨沉船进行爆破切割后打捞。根据施工环境和船体结构,采用矩形截面TNT药块作用于结构面实施爆破切割。文中介绍了确定切割方案、选择布药点、合理设计药量、TNT药块的组合加工及起爆网路的敷设,最后爆破拆除沉船取得圆满成功。此经验可供类似工程参考借鉴。