复杂环境下露天矿上山道路爆破方案研究

西峪露天矿上山道路沿线边坡高陡,周边存在高压线塔,环境复杂,环保要求高,需严格控制爆破振动、飞石等有害效应。为有效控制复杂环境下露天矿上山道路爆破动力效应,根据工程背景,设计了道路施工以爆破开挖为主、机械开挖为辅的施工方案;采用经验公式,分别计算确定了浅孔爆破参数及深孔爆破参数;采用萨道夫斯基公式等分别计算了不同孔深条件下的安全距离、爆破产生个别飞石的最大距离以及空气冲击波对人员安全距离;提出了爆破振动、爆破飞石以及爆破冲击波防控措施。结果表明,采用孔深不超过3 m的浅孔松动爆破,爆破振动、爆破飞石、冲击波对高压线塔的影响较小;当采用深孔松动爆破时,应当在距离高压线塔大于56 m且爆区进行炮被覆盖的情况下进行。     

安徽省含山县某道路开挖毫秒微差控制爆破方案设计

为确保安徽省含山县某道路开挖爆破作业安全,制定了毫秒微差控制爆破方案,设计了合理的爆破参数,开展了爆破振动和爆破飞石对民房的安全影响分析。现场爆破振动监测表明,爆区周边民房等处的爆破振动速度小于相应的安全允许振动速度,爆破飞石可以控制在安全范围内。在上述分析的基础上,进一步分析认为采用微差逐孔起爆技术,选取合适的微差时间;合理设计单体爆破自由面方向;采用低爆速炸药、不耦合装药方式;确保炮孔堵塞长度和堵塞质量等措施有助于确保爆破安全施工,对于类似道路开挖爆破作业有一定的借鉴意义。     

既有内衬塑料管排水孔挡土墙高效爆破拆除应用实践

利用挡土墙既有的内衬塑料管的排水孔作为炮孔，对两道挡土墙进行了爆破拆除。通过试爆，证明了利用既有内衬塑料管排水孔作为炮孔进行拆除爆破是可行的；通过用黏土对炮孔两端进行严密封堵、捣实，无论是正常的挡土墙，还是背面被挖空的挡土墙，爆破中均不会出现“打枪”现象，都能取得良好的爆破效果；通过试爆和实践探索，确定了合理的装药单耗；飞石方面，这种拆除爆破是可能会产生飞石的，而且有可能飞出较远的距离，因此要根据爆区的环境情况，合理安排必要的防护措施。     

预裂爆破技术在昆阳磷矿的应用研究

为了保证生产辅助设施及各类建(构)筑物的安全,考虑解决露天爆破振动、飞石等带来的危害.利用预裂爆破成缝机理,研究采用大孔径大孔距的方式进行预裂爆破,计算大孔径大孔距预裂爆破参数理论数值,得出最优孔网及孔深参数.通过现场试验,并对距离爆区50 m处的修理厂监测点的振动速度进行监测,测得地面质点振动速度为2.332 cm/...     

复杂环境露天矿爆破参数优化研究

由于LK矿区采场涌水较大,排水设备不便拆卸,矿石裂隙孔洞发育,原设计参数在爆破过程中产生的飞石易对排水管道、电缆及设备造成损伤,并且爆破块度不均匀。因此,开展了LK矿区露天台阶爆破参数优化,提出了将矩形布孔方式调整为梅花形布孔方式,孔距、排距调整为5 m,并在相邻排的4个炮孔中间增加1个浅孔的爆破参数方案。开展了优化前后方案的LS-DYNA仿真分析,通过最终爆破云图可知:优化后的方案通过增大排间距与排间设置浅孔的方式,使爆破效果较好。开展了优化前后的现场爆破试验,通过矿石块度、爆堆形态与飞石距离,证明了优化方案的优越性。     

巴润铁矿超大区爆破方案设计与实践

巴润铁矿是包钢集团主要的原料生产基地,但是现有的大区爆破技术远远无法满足包钢集团钢铁生产用矿需求。为提高矿山产能,该矿通过在大区爆破的基础上进一步增大爆区规模,采用超大区爆破技术进行现场试验。该爆区长度为630 m,宽度为60~150 m,在爆破炮孔数量、一次用药量及爆破范围等方面大于普通爆破大区。通过设置合理的爆破参数、装药结构并加强现场施工管理最终实现了超大爆区爆破技术在巴润铁矿的成功应用。现场实践表明：采用超大区爆破方案后,爆破振动速度为1.018 9~2.736 9 cm/s,大块率为10%,爆破后冲作用小,爆破成本相比于传统爆破降低15%,较传统爆破降低单耗10%,节约穿孔米道13%,减少设备避炮时间60%。综合分析表明：超大爆区爆破技术的应用,有助于大幅度提高巴润铁矿的矿石生产能力,降低单位原矿开采成本,从而实现矿山降本增效的目的。     

霍林河南露天煤矿爆破产生瞎炮的原因

在霍林河南露天矿的爆破工程中,常常在爆破后出现地表接力雷管、孔内雷管传播中断而引起的拒爆现象。究其原因,主要是先爆炮孔产生的飞石将后续起爆网路破坏和使未爆炮孔产生错位所致。爆破后产生瞎炮,不但影响爆破质量而且还留下极大的安全隐患,给后续处理工作带来很大的难度。具体分析南矿爆破产生瞎炮的原因,并提出预防技术措施,以供类似矿山爆破借鉴。     

露天矿台阶爆破合理堵塞长度确定方法

针对HML露天矿生产爆破过程中易产生飞石和块度不均匀的问题,为了确定合理的炮孔堵塞长度,运用大型显示非线性动力分析软件LS-DYNA建立有限元模型,根据具体工况分别对堵塞长度为2.5、3.5、4.5 m的露天矿台阶生产爆破进行数值模拟。结果表明,3种工况下,爆破振动峰值振速随着堵塞长度的增大而变大,通过峰值振速结合最大主应力分析,得出适合该露天矿的堵塞长度为4.5 m,扩充了炮孔堵塞长度的确定方法。     

基于爆破漏斗试验的中深孔凿岩爆破参数研究

根据C.W.Livingston爆破漏斗理论在李楼铁矿采场进行了单孔系列爆破漏斗试验。通过试验测得爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深,并采用Matlab软件对试验数据进行回归分析,计算出爆破漏斗装药最佳埋置位置。通过多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔底距和炸药单耗。根据斜面台阶爆破试验确定了爆破的炮孔排距。试验研究结果表明,在目前炸药与矿岩匹配条件下,采场中深孔凿岩爆破推荐参数为:Φ65 mm炮孔,排距1.4~1.6m,最大孔底距2.3~2.5m;Φ80mm炮孔,排距1.6~1.8m,最大孔底距2.7~2.9m;炸药单耗q值为0.45~0.49kg/t。     

梯段爆破的飞石控制

相对的能量“过剩”是产生飞石的根本原因，作者对梯段爆破中的爆破设计，炮孔布置，炮孔开凿，炮孔装药，起爆顺序等进行了分析，提出了相应的技术控制措施。     

露天矿爆破飞石安全距离的推算

爆破飞石是矿山爆破中的一大灾害,一直受到业界的普遍关注。借助量纲分析方法得出影响飞石初始速度的参量,统计矿山爆破数据资料,对参量进行线性回归分析,得到飞石的初始速度预测公式。通过物理力学原理求出爆破个别飞石的飞行规律和最大飞行距离,并以HML露天矿中深孔爆破为实例,推算出该矿中深孔爆破飞石安全距离的预测公式。     

煤岩体双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应分析

针对煤岩体松动爆破施工中炮孔间距和爆破方案选择的问题，根据岩石动力学及爆破理论计算了双孔爆破裂隙区贯通的炮眼间距，并采用LS-DYNA分析了双孔爆破应力波及裂纹扩展叠加效应对炮孔间距和爆破方案的影响。结果表明：双孔同时爆破，炮孔间距3.4 m（单孔爆破裂纹半径的2倍）时，炮孔间的裂隙区不能全部贯通，炮孔间距2.5 m时，炮孔间的裂隙区才能够全部贯通；微差爆破，炮孔间距3.4 m时，由于先爆炮孔周围裂隙区的裂纹在后爆炮孔应力波的叠加作用下发生明显的二次扩展，炮孔间的裂隙区能够基本贯通，而炮孔间距3.0 m时，炮孔间的裂隙区能够全部贯通并覆盖钻孔间全范围；现场采掘面进行松动爆破时，炮孔间距一般应小于单孔爆破裂纹半径的2倍（炮孔同时爆破约取单孔估算炮孔间距的70%，微差爆破约取单孔估算炮孔间距的90%），才能保证松动爆破效果；微差爆破与炮孔同时爆破相比，不但能保证爆破效果，而且还可以减少炮孔数量和爆破材料用量，是优先选择的爆破方案。     

复杂环境下土石方工程微差爆破技术的应用

为保证某复杂环境下场地平整土石方爆区周边民房、厂外黄石大道、厂内油气管线、在建施工工地的安全，根据爆区不同的开挖深度，采用优化爆破设计参数、电雷管起爆簇联导爆管雷管爆破网路、炮孔内分层装药微差爆破、粉状炸药底部加强装药、覆盖炮孔等方法，有效控制了爆破飞石、爆破振动。爆破后岩石破碎充分，底部无根底及大块，爆破效果良好，对民房、黄石大道、场内油气管线等未造成影响，达到了预期目的。在复杂环境条件下通过合理的爆破参数设计、爆破网路连接等措施可大大减小最大单响药量，降低爆破振动，增加一次爆破方量，加快施工进度，对相似条件下的场平爆破具有一定的指导意义。     

弓长岭露天铁矿爆破方案的模拟优选

为尽可能地降低弓长岭露天铁矿何家采区生产爆破对周边村民房屋的影响,控制爆破振动负面效应,对其生产爆破在爆区与其附近的何家村之间采用定点观测的方法进行监测。基于现场监测数据,采用数值模拟方法,通过ANSYS/LS-DYNA软件对采区生产爆破过程进行了动态演化,重现了监测爆区的爆破情形。同时,对不同的台阶爆破方案在采区附近村民房屋处产生的振动速度进行了预测,得到其在离采区最近的村民房屋处的爆破质点振动垂直方向最大速度分别为3.64 mm/s和5.82 mm/s,并以低于爆破安全规程允许值为依据,通过分析对比,对采区的台阶爆破方案进行了优选,确定了合理的台阶爆破方案为同段起爆的最多炮孔数增加到2个,为矿山控制生产爆破过程中所产生的振动强度提供了参考。     

爆破飞石的控制分析

本次提交的专项技术论文，是作者多年从事露天爆破，认识到爆破飞石危害而进行的调研结果。论文技术分析主要从最小底盘抵抗线W，炮孔充填长度L等方面阐述它们与露天爆破飞石的关系。从而达到控制爆破飞石的目的。     

基于ALE算法的单孔台阶爆破数值模拟研究

岩石在炸药爆炸荷载作用下,其瞬态破坏过程难以用现有的技术进行有效的监测。为研究在台阶爆破中岩石的破碎及抛掷过程,采用LS-DYNA建立单孔台阶爆破三维数值计算模型,通过ALE算法并结合流固耦合定义岩石和炸药的接触,模拟炸药在炮孔内爆炸的全过程。分析了炮孔内炸药的爆轰过程及其压力极值分布、岩石裂纹的形成和拓展的宏观现象、岩石的块度分布及其抛掷过程。模拟计算结果显示,炮孔粉碎区半径为装药半径的3.9倍,坡面破碎岩石的最大抛掷速度为73.8m/s。采用ALE法模拟单孔台阶爆破,其爆破效果与现有工程实际相吻合,可以为工程爆破参数的设计和优化提供参考。     

基于层次分析法和模糊数学法的爆破效果综合评价

平朔东露天矿采用台阶中深孔爆破方式,为探究其爆破效果,以爆破成本、爆破质量、爆破安全3个要素作为一级指标,以炸药成本、爆堆形状、炮孔冲孔、爆破飞石等8个要素作为二级指标,建立中深孔爆破效果评价模型,运用层次分析法和模糊数学法确定各个指标权重并赋值,求得爆破效果得分。结果最终得分为0.901 54,效果好,与实际相符,这种方法具有较高的科学性、准确性,为其他矿山爆破提供参考。     

模糊综合评判法在矿山爆破飞石中的应用

爆破飞石是矿山施工过程中最常见的事故,针对矿山爆破飞石伤人事故进行安全评价分析,根据多个爆区作业的实际情况,应用模糊综合评判法,建立模糊数学理论模型,通过专家赋权把爆破飞石因素定量化,构建一个多因素多层次爆破飞石安全评价体系,再对模糊综合评判结果进行处理,得出矿山爆破飞石伤人事故的安全评价等级。结果表明:矿山爆破飞石伤人事故安全评分为74.47,具有好的安全级别。     

基于爆破漏斗试验的中深孔爆破参数优化研究

某铜矿采用分段空场中深孔爆破落矿,为了提高爆破质量,基于利文斯顿爆破漏斗理论开展了单孔系列、变孔距多孔同段爆破漏斗试验,并以试验结果为基础设计了中深孔爆破工业试验,最终确定了有利于降低炸药单耗、改善爆破效果的合理爆破参数。爆破漏斗试验得到的药包临界埋深为0.964 m,最佳埋深为0.470 m,最佳爆破漏斗半径为0.429 m,孔间距与最佳漏斗半径的最优比值为1.64;优化后的中深孔爆破孔底距为2.6～2.8 m、排距为2 m;中深孔爆破工业试验过程中,将部分炮孔排距增加到2.2 m,大块率并未提高,爆破效果良好,实际炸药单耗从0.47 kg/t降低到0.39 kg/t。     

爆破拆除中飞石的控制方法

经过多年的爆破实践 ,总结出最容易产生飞石的爆破有 :大体积混凝土中的局部爆破 ,大面积地坪 (或墙体 )中的掏槽 (或切割 )爆破 ,基础 (或墙体 )拐角处的爆破 ,薄壁钢筋混凝土的爆破 ;同时介绍了控制飞石需计算合适的装药量 ,设计炮孔排列与方向 ,加强安全措施