邻近矿柱浅孔落矿不耦合装药爆破损伤控制的数值模拟研究

采用ANSYS/LS-DYNA三维非线性动力有限元软件对浅孔落矿邻近矿柱炮孔不耦合装药结构进行了数值模拟, 引入岩体爆破损伤的质点峰值震动速度安全判据及爆破损伤范围计算式, 分析了矿房和矿柱的爆破损伤范围, 采用爆破荷载下岩石Von Mises屈服准则分析了矿柱与其邻近炮孔的安全距离。结果表明: 随着炮孔不耦合系数增加, 爆破对矿柱损伤范围逐渐减小, 不耦合系数为1.38(炮孔直径为44 mm)时, 爆破对矿柱的损伤范围约为0.15 m, 相对于其他孔径的炮孔对矿柱的爆破损伤范围较小。邻近矿柱炮孔合理的装药结构能有效控制爆破损伤范围, 不同耦合条件下炸药爆炸矿柱稳定性与炮孔的距离有关。该研究为优化类似矿山的安全开采爆破参数具有一定参考依据。     

岩层变化条件下炮孔间距的半理论设计

介绍了平行炮孔间平均间距确定的新方法。该方法基于原先建立的岩石动态强度下与间距和最小抵抗线相关的爆破设计的全经验公式，然后依据岩体的类别和岩层可爆破性的不同计算孔距。该方法适用于露天矿平行炮孔的爆破设计，也同样适用于地下矿的分层充填和深孔崩落采矿法。     

专利简介

倾斜和缓倾斜矿体的开采方法此法包括掘进运输巷道、通风巷道和凿岩上山,钻凿深孔和爆破,分层落矿,爆力出矿,从凿岩上山往采场供水和水力运输矿石,崩落上覆岩石和形成岩石坡面。此法的特点是为了降低矿石的损失和贫化以及降低采矿成本,在岩体移动带以外掘进凿岩上山,形成岩石悬臂梁,并在崩落矿石堆与矿体表面之间形成岩石悬臂梁下部的采空区。崩落的矿石堆成自然安息角状态,在崩落岩石堆坡面与矿房底板相交切的部位,爆破未钻到全深的炮孔形成矿石台阶,而从     

紫金山金铜矿520m水平矿柱爆破试验

通过调查紫金山金铜矿520 m中段采场的围岩地质条件,选择1-3采场作为试验采场,布置7排扇形孔,采取合理的钻孔设计、爆破参数、爆破组织及安全措施,顺利将水平矿柱、出矿漏斗崩落到460 m采空区,没有超爆,取得良好的效果,保证矿房稳定性,为520 m中段其他采场的水平矿柱爆破提供参考。     

基于DIMINE的无底柱采矿回采设计

运用DIMINE软件在三维环境中对某铁矿的无底柱崩落法进行回采设计。首先导入地质剖面图, 通过不规则三角网生成地质体模型。然后导入实测巷道数据生成巷道模型。切割矿体及岩体模型形成采场模型, 在采场模型中设置炮孔剖面生成爆破边界和扇形炮孔。对炮孔进行自动装药并计算装药量。最后进行炮排和进路出图并计算技术经济指标。通过运用DIMINE软件, 快速准确地在三维环境下完成了无底柱采矿设计。     

极厚大急倾斜低品位矿体开采方法研究与应用

为解决阶段深孔空场崩落联合采矿法开采急倾斜厚大矿体时存窿矿量多、出矿效率低、损失贫化率大,及极破碎顶板下安全穿孔的难题,根据矿山生产实际,提出具有底部出矿结构的采准设计新方案和在安全区域掘进凿岩巷道进行爆破施工的处理措施。新方法通过留设在桃形矿柱内的5条出矿进路回收矿石;在留设的凿岩巷内向破碎区穿凿扇形斜孔,深孔、中深孔爆破,使用大斗容铲运机连续出矿。该采矿方法提高了采场出矿效率、矿房生产能力及矿石回收率,降低矿石贫化损失率,效益显著。     

提高台车打孔质量的一些做法

我矿采用无底柱分段崩落法进行回采出矿,使用CZZ-700型凿岩台车配备YG-80型凿岩机打φ58毫米的扇形中深孔。根据测量提供的巷道水平剖面图进行炮孔设计,用书面通知操作工人进行台车凿岩。前一个时期由于缺乏必要的验收制度,因此炮孔质量曾出现一些问题,以致影响回采工作,主要问题是:①炮孔合格率低,有的矿块进路的炮孔合格率仅18.2%。②凿岩深度不足,爆破后产生崩落高度不够,进路之间留有隔墙,厚达1.5～2.0米,顶部崩落高度下降达1.0米左右(附图)。③炮孔打的     

地下金属矿山扇形中深孔爆破相似材料试验研究

某金矿7-2#矿体矿岩稳固性差,采矿工艺由浅孔落矿干式嗣后充填采矿法改为中深孔无底柱分段崩落采矿法。为了进一步提高巷道的一次成巷,有效控制地压,提高采场的生产能力,开展了扇形中深孔爆破相似材料试验研究。通过对矿岩进行相似材料模拟,选用了3组不同强度的水泥砂浆试件进行了6次扇形中深孔爆破试验。试验结果表明,无底柱分段崩落法的炮孔密集系数不大于3.1的扇形炮孔,可以达到爆破后形成平整扇形面的目的;爆破效果受到爆破顺势破坏效应和矿体破坏方向双重影响,同时起爆的炮孔最短间距应大于设计抵抗线的2倍以上。该金矿按照试验结果实现了采准巷道掘进一次成巷,经济效益显著。     

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。     

台阶爆破设计的一种新方法

由于岩体具有与非均质和各向异性有关的许多问题,因此,在爆破优化过程中,确定岩石性质就非常困难。本研究的主要方向是利用钻孔数据来描述岩体特性。本研究的目的是寻求牙轮钻孔数据(给一个新指标 Ip 下定义)与从高效的生产爆破中获得的炸药单耗之间的相互关系。指标 Ip 可借助炸药单耗的确定以两种方式应用于爆破设计中:(1)如果已知台阶上部或周围的 Ip 和炮孔的装药量时,计算出孔网参数;(2)当孔网参数确定时,计算每个炮孔的装药量。     

提高龙首矿下向六角形进路式采矿爆破效率试验研究

龙首矿采矿方法为下向六角形进路式胶结充填采矿法，“低进尺、多循环”是多年来龙首矿进路回采的主要特征，爆破效率低。本文在对龙首矿岩体的可凿性和爆破性分级的基础上，设计了进路爆破掏槽方式，应用断裂力学理论确定了崩落孔和周边孔的布孔参数，采用大直径空孔直线掏槽全断面一次性崩矿方案。实践证明，在炸药单耗不增大的情况下，使六角形进路爆破的炮孔利用率达90％以上，单炮崩矿量平均达120t，爆破效率平均提高20％以上。     

关于深孔测量的给向验收及其分析

铜官山铜矿在矿柱回采中,广泛采用高强度高效率的分段崩落法,用YQ-100型深孔钻机进行深孔凿岩,在一条或几条矿柱采取一次大爆破的深孔崩矿方法进行崩矿作业。正确的进行深孔给向验收,确保给向的精度,对提供大爆破设计资料,提高爆破效果,保证崩矿质量都     

电子雷管微差爆破技术在银山矿掘进爆破中的应用

在井下掘进爆破中,电子雷管微差延期时间的设定是影响爆破效果的关键因素。通过对大直径空孔直眼掏槽掘进爆破延期时间设置的理论分析,提出采用微差延期时间修正公式进行优化。得出掏槽孔采用150～300 ms的微差间隔逐孔起爆,崩落眼和周边眼采用50～100 ms微差间隔的同段延期起爆方案。在银山矿井下巷道掘进中实践表明,方案操作安全性大大提高,爆破后效果良好,掏槽孔残孔基本在20 cm以下,掘进平均炮孔利用率达到93%,且极少出现残药、残孔的现象;巷道断面成型规整,爆后岩石块度均匀、爆堆集中,经济及社会效益显著。     

国外专利简介

房柱法采矿此法包括在矿体顶板掘进切割巷道,钻凿深孔,崩矿,形成定向放矿坡道,出矿,在切割巷道构筑隔墙隔离采空区,用胶结充填料充填采空区。此法的特点是,为了降低采矿成本和提高劳动生产率,在切割巷道中随着它的掘进形成定向坡道,坡道中的那部分矿石与矿房一起崩落,在这种情况下,切割巷道的端部被矿岩所覆盖,矿房矿石由定向爆破在此端部产生位移,而在构筑隔墙时,爆下隔墙前方的坡道岩石,在采空矿房侧由爆下的岩石形成岩堆。另一种方法是随着切割巷道的     

普朗铜矿自然崩落法切割井形成技术研究

中深孔一次爆破形成切割井是自然崩落法矿山聚矿槽爆破的先决条件。为实现普朗铜矿DU411潜孔台车施工[?]762 mm空孔、SimbaH1354台车施工[?]76 mm中深孔工艺条件下切割井的安全、稳定施工,在总 结矿山含矿岩体物理力学性质的基础上,采用最大拉应力破坏准则和Mises准则,对矿山中深孔爆破作业在主要的4类含矿岩体中形成的破碎区、裂隙区进行了理论计算,认为切割井掏槽炮孔的设计应按破碎区范围布 孔,辅助孔和周边炮孔应按裂隙区范围要求布孔,在此基础上确定了切割井中深孔设计参数。按照达到爆破效果需满足补偿空间要求的原则,结合电子雷管可随意确定爆破时间的优点,对各孔爆破时间按照岩石破碎 、飞掷充满补偿空间、轴向移出高度范围形成新的补偿空间3个阶段进行了计算,提出了余波推动自由落体运动确定t3的方法,达到了随爆破不断创造补偿空间的效果。经过现场试验,实现了中深孔一次爆破形成高18 m、断面4 m×4 m的切割井。采用试验成功的技术方案,矿山已安全、高质量地完成了250个聚矿槽的中深孔爆破工作,过程中未发生安全和质量事故。     

坚硬铁矿石房式采矿法深孔落矿的改善

采矿企业坚硬铁矿石大爆破落矿的生产经验表明,在备有深孔钻机、钻具、装药器、爆破器材、仪表和设备的凿岩爆破综合配套的现有开采方法中,改进爆破落矿指标的主要方向在于改善爆破破碎工艺过程。爆破工作是在矿石普氏系数为14～18、密度3.8～4吨/米~3的含铁角岩的矿山进行的。矿床用深孔落矿的有垂直补偿空间的连续阶段强制崩落法和向未充填矿房崩落房间矿柱及阶段矿柱的阶段矿房法开采。在不同矿床采矿技术条件下经过多年落矿实践表     

专利简介

《专利简介》收集国内外最新专利文献，读者可根据本刊卷、期号及专利编号向本刊读者服务部索取。矿柱回来法旨在依惜地压的再分布提高采矿作业安全。实质是在矿柱下面掘进脉外巷道。在矿柱及其上覆岩层中凿岩和爆破，用崩落废五充填采空区，放出矿石。在用公式计算确定的半径范围内爆破顶板岩石，可爆下最优的岩石更充填采空区，使顶板岩石崩落面积的半径等于或大于给定条件的容许半径即可附会这一条件要求。一（）硬质合金的堆焊用于堆焊钻头齿硬质含金的新式金属棒条及其制造方法取得了专利权。该法规定将碳化钨颗粒、金属胶结剂颗粒和瞬…     

基于数值模拟的岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破研究

随着炮孔深度增加,炮孔底处岩石夹制作用增强导致破岩效率和炮孔利用率较低,原有的连续装药方式不能解决上述问题。在这个基础上,研究了岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破技术来提升掏槽爆破效率。使用光滑粒子流体动力学-有限元方法（SPH-FEM)建立了不同分段装药结构的单孔掏槽爆破模型,分析了不同模型爆破过程中岩石粒子抛掷速度、岩石抛掷数量以及爆破腔体特征。结果表明：不同装药结构会影响炮孔附近岩石的损伤范围,传统的连续装药结构在炮孔径向形成的损伤区域比分段装药结构大。此外,连续装药结构由于炸药集中在炮孔底部使得炸药能量分布不均匀,导致掏槽爆破效果差;采用分段装药结构可以增加岩石破碎数量和优化爆破腔体,岩石粒子在飞散过程中会产生2次加速现象;第一段装药比例较大或者较小会明显造成炸药能量利用不合理以及爆破腔体效果差。在模拟中设定的炮孔长度、岩石参数以及炸药性能条件下,当第一段装药比例为0.4时,深孔岩石巷道掘进掏槽爆破能够充分利用炸药能量,达到较好的掏槽爆破效果。将数值模拟得到的最优分段比例应用到现场巷道掘进爆破施工中,并利用数码电子雷管实现掏槽孔内2段炸药的延时起爆。现场试验结果表明分段装药能够在深孔...     

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。     

专利简介

采空区充填方法此发明旨在提高充填体强度和减少胶结料用量。用废石和胶结充填料依次充填采空的二步骤矿房。从横巷在采空矿房的下盘钻凿深度等于矿房全高的扇形孔。逐阶段爆破这些炮孔,从巷道向矿房内的崩落废石上充放胶结混合物。重复这个循环直到完全充满矿房为止。因公式V_b=V/2kp-1计算必须爆破的岩石量,式中:V_b和V—爆破岩石体积和空矿房容积,m~3;Kp—爆下岩石的松散系数。(苏联发明证书1652626号,