定向断裂控制爆破技术研究新动向

分析了多种定向断裂控制爆破方法的原理、实质有优缺点,并提出了一种新型定向断裂控制爆破方法,总结了定向断裂控制爆破的共性,指出了此种爆破的优点。     

试论岩石浅孔爆破断裂控制方法

岩石断裂控制的关键是如何在炮孔周边形成一定长度和宽度的初始定向裂缝,作者对岩体中的断裂控制方法进行了归类、总结,分析了常用方法的断裂控制机理,讨论了实现断裂控制爆破参数和应用实例。     

切缝药包定向断裂爆破技术在岩巷中的应用

根据切缝药包定向断裂爆破机理，介绍了切缝药包的制作及其施工工艺。能过在云岗矿２００ｍ巷道施工中的应用，定向槽切缝药包的定向断裂控制焊话题进一步完善和发展。     

岩石定向断裂精细控制爆破研究进展

爆破载荷作用下岩体动力响应及控制是矿山开发和工程建设中面临的一个亟待解决的问题。精细控制爆破是通过定量化的爆破设计、精心施工和管理,进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制,最终达到预期的爆破效果实现安全可靠的爆破作业。岩石定向断裂精细控制爆破技术——切缝药包爆破技术以其成本低廉、施工方便、爆破效果良好,比传统的控制爆破追求的目标更高,对工程爆破技术发展必将产生深远的影响。     

切缝药包爆破炮烟的有毒气体分析

采用快速气体检测管在实验室对普通药卷和切缝药包爆炸后主要有毒气体的检测 ,证实采用切缝药包爆破后不会导致炮烟中有毒气体的增加 ,消除了定向断裂控制爆破技术在推广应用过程中现场工作人员的疑虑     

岩巷切缝药包定向断裂爆破技术研究

本文分析和研究切缝药包爆破定向聚能切割爆破机理，并在现场应用中就爆破参数进行了相应的优化设计，通过现场试验证明了切缝药包的定向断裂控制作用，取得了较好的经济效益。     

定向断裂控制爆破机理及应用

综合运用高速激光纹影仪、超动态应变测试技术、数字激光动态焦散线试验系统等试验手段,着重研究了切缝药包定向断裂控制爆破机理,通过纹影试验多角度观测了爆轰波动的传播过程,实现了爆炸应力波与爆生气体的分离;分析了切缝药包径向不耦合装药爆破爆生裂纹动态断裂效应,对比了不同装药结构对爆生裂纹扩展的影响,确定了径向不耦合系数为167时定向断裂控制爆破效果最佳;开展了切缝药包轴向不耦合装药爆破水泥砂浆模型试验,揭示了爆炸应力场的空间分布规律;研究了双炮眼切槽方式下同时起爆,两炮眼间贯穿裂纹和炮眼外侧裂纹扩展的动态行为。最后,将切缝药包定向断裂控制爆破技术应用于煤矿岩巷、立井、隧道和边坡工程的爆破施工中,取得了较好的效果。研究成果可为工程实践提供试验依据和理论指导。     

岩巷切缝药包定向断裂爆破技术研究

本文分析和研究切缝药包爆破定向聚能切割爆破机理，并在现场应用中就爆破参数进行了相应的优化设计，通过现场试验证明了切缝药包的定向断裂控制作用，取得了较好的经济效益。     

径向聚能药包切割岩石爆破参数的计算

本文以爆破动力学、断裂力学原理为基础,并考虑到切割岩体分离效应和对孔壁破坏控制等因素,推导出切割爆破时不偶合装药布孔参数的计算方法.     

切缝药包掏槽爆破试验研究

将切缝药包定向断裂爆破技术引入到掏槽爆破中,以解决制约中深孔爆破的瓶颈性问题。首先进行了砂浆模型试验,对切缝药包定向断裂性能进行了研究;其次结合砂浆模型试验结果,进行了矩形切缝药包掏槽爆破现场试验;最后在上述试验的基础上,进行了全断面爆破现场试验。试验结果表明:切缝药包爆破具有极强的定向成缝效果;矩形和三角形切缝药包掏槽全断面爆破的炮眼利用率分别为94.5%和93.1%。切缝药包掏槽爆破极大地提高了炸药的使用效率,有效地消除了深部围岩的夹制作用,为深部岩体掘进爆破提供了一种新的解决途径。     

提升软硬互层岩体松动爆破综合效能的精准设计

为探索精准爆破设计和精细化爆破作业过程对露天煤矿岩体松动爆破效果的影响,通过对爆区岩性分布、工程地质条件等基本要素和爆区环境信息等数据的细致采集处理,针对黑岱沟煤矿软硬互层、近水平岩层叠置,台阶平台平整度不均和炮孔含水情况,提出了用空气间隔装药和大密集系数爆破技术、控制堵塞高度和装药高度、空气与水介质耦合处理浅水孔的松动爆破精细设计优化方案,现场试验表明该方案不仅改善爆破效果,同时可大幅度降低松动爆破成本。     

直立岩层边坡岩体的静态爆破参数试验研究

为了探索爆破参数对直立岩层边坡岩体的静态爆破影响效果，通过电测法测试了钢管试件中静态破碎剂产生的静态膨胀压，设计了考虑抵抗线、孔距、水平压力、布设方式等参数的静态爆破试验。试验结果得出：在径向约束条件下，静态破碎剂产生的膨胀压力随时间成指数增长趋势；在水平约束条件下，水平约束力越大，岩体开裂所需要的膨胀压越大，直立岩层岩体的残余水平构造应力是静态爆破设计的关键参数；钻孔裂纹贯通时间随孔距非线性增大，建议静态爆破设计孔距为 2~2.5 倍钻孔直径。进一步讨论得出：三角形布设方式的爆破效果明显优于矩形布设方式，直立岩层边坡岩体的静态爆破过程可分为岩体微裂、孔边裂纹扩展、裂纹密集发育和岩体碎裂 4 个阶段。     

兰尖铁矿爆破参数优化

针对兰尖铁矿采场岩体结构、爆破条件等的变化及新型炸药的使用 ,开展了装药结构、爆破孔网参数及爆破方法试验 ,优化确定了合理的爆破参数 ,使爆破效率大幅提高 ,取得了良好的经济效益     

不同开挖方式下深部岩体应变能的释放机制

深部岩体开挖过程中,围岩应变能的释放是岩体破坏的诱因之一,而不同开挖方式下应变能的释放机制存在较大差异。通过理论分析,探讨了钻爆法和TBM开挖条件下应变能释放规律,并结合锦屏二级水电站实测深埋隧洞开挖引起的围岩振动的组成分析,讨论了不同开挖方式下的应变能释放机制。研究表明：高地应力下爆破开挖过程岩体所储存的应变能伴随爆破破岩过程高速释放,诱发围岩振动,此时实测振动由爆炸荷载诱发振动和应变能瞬态释放诱发振动二者组成;而TBM开挖条件下,岩体内应变能缓慢释放,不会引起围岩动力响应,实测振动主要是滚刀在机械力作用下破岩或液压加载装置的振动引起的。而应变能不同的释放机制将导致岩体出现不同形式和程度的破坏,且现场对两种方式下围岩损伤及应变型岩爆的监测也证实这个结论。     

矿山滑坡危岩体定向拆除抛掷爆破应急排险方法

矿山滑坡危岩体在极限状态下极易发生二次滑坡灾害,如何实现应急排险以及排险方法的安全有效性验证一直是困扰矿山企业的实际难题。以磨环凼西侧滑坡危岩体为研究对象,根据城市高层建筑定向拆除爆破的技术思路,提出一种定向拆除抛掷爆破应急排险方法,采用自下而上、由坡面向内逐孔毫秒微差爆破的方式,将滑坡危岩体定向抛掷到指定位置,以达到应急排险治理和方便采装运输的目的。考虑现场排险试验的不可逆性,采用离散元方法,建立等比例矿山危岩体爆破动力分析模型,利用炸点颗粒膨胀法模拟爆破作用,设置无反射边界,并对最终爆破排险效果进行分析,以提前验证该方法的可靠性。结果表明：以50 ms的起爆时差,由740 m—760 m—780 m平台、自坡面向内依次起爆时,大块率小,无根底,可将滑坡危岩体全部清除;危岩体最远抛掷距离为186 m,符合《爆破安全规程》（GB 6722—2014）的飞石安全距离规定,最大爆堆高度为22 m,主要堆积在坡脚685 m平台,可实现危岩体的安全快速采装运输。研究成果为该类“摇摇欲坠”的滑坡危岩体的安全快速治理提供了一种新的方法,具有一定的工程应用价值。     

岩体主结构面控制爆破技术的实践

岩体中主结构面是控制岩体爆破效果的主要因素之一。在地下矿山深孔爆破中，合理运用主结构面控制爆破技术，可以提高每米崩矿量、降低炸药单耗、减少二次破碎量，极大地改善矿岩的爆破效果。     

Measurement of the fragmentation efficiency of rock mass blasting and its mining applications

A new approach in evaluating the fragmentation efficiency of rock mass blasting is presented. It differs from most of the methods as it is predicated on a pre-existing in situ block size distribution in the rock mass as defined by the natural discontinuity network. Blasting therefore accomplishes the supplementary fragmentation of the already fragmented rock mass, the efficiency of which depends on the blasting parameters employed. The blasting efficiency is evaluated through comparison of the block size distributions of the rock mass and the corresponding muck pile. The estimate of the former is achieved by discontinuity network modelling in three dimensions with the aim of identifying the in situ blocks formed and measuring their volumes. For the muck pile, image analysis techniques applied to “randomly-taken” photos are used to derive the resulting block size distribution. Validation of the proposed method on various mines is presented as well as its significant and practical mining applications.     

卸压爆破下岩体损伤模拟研究

深部矿床应力集中区易诱导岩爆等地质灾害,利用卸压爆破法将应力集中区多余的能量释放,使整个能量体系达到动态平衡,实现高应力向深部岩体转移,围岩应力重新分布,继而达到防治岩爆的效果。为研究深部初始地应力场对卸压爆破效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件分别模拟3种开采深度条件下岩体卸压爆破过程。结果表明,开采深度由1 000 m增加到3 000 m 时,卸压爆破损伤范围变化较为显著,随初始地应力进一步加大,地应力对卸压爆破损伤抑制作用进一步加剧,导致爆炸应力波和爆生气体所形成的损伤区体积逐渐缩小,呈非单调变化;岩体卸压爆破损伤类型由拉伸破坏逐渐转向为剪切破坏,地应力对拉伸破坏起进一步抑制作用,对剪切破坏起到促进作用。结果对深部矿体卸压爆破设计具有理论指导意义。     

边坡开挖光面爆破对岩体损伤的影响分析

边坡开挖爆破必然造成边坡岩体的损伤。通过受损边坡岩体取样岩芯裂隙的统计分析、声波速度测试、岩芯切片微观结构的电镜观察及岩芯的强度试验,发现光面爆破对边坡岩体的损伤程度与爆破规模无明显关系,而与光爆孔的线装药密度有关,损伤区岩石的强度明显降低。     

爆破地震波作用下含断层结构面高陡边坡动力响应分析北大核心

为了防止白马铁矿及及坪采场含断层的岩质边坡受爆破振动作用发生失稳,利用小波分析对现场监测点爆破地震波进行频谱能量分析,得到断层影响下高陡边坡爆破振动波传播规律,同时根据实际边坡建立边坡模型,分析在爆破振动作用下边坡断层岩体劣化效应对边坡动力响应及损伤规律的影响。结果表明:1)当爆破地震波在含断层结构面的高陡边坡中传播时,断层结构面对爆破地震波在边坡中的传播规律影响显著;2)爆破振动波在断层岩体区域传播时,断层岩体力学强度对振动波的传播有明显的影响,断层力学强度越低,对振动波的传播阻隔效果越明显。断层岩体力学强度的劣化加速了爆破振动波传播的衰减;3)不同断层岩体参数劣化工况下爆破振动下边坡损伤有明显变化,随着断层岩体力学强度的劣化,边坡抵抗变形能力减弱。