裂隙岩体的爆破理论

介绍了国外裂隙岩体爆破理论研究的最新成果，提出应力波与结构面的相互作用是裂隙岩体破碎的主要因素。     

裂隙岩体毫秒延时与空气间隔装药爆破关键参数优化研究

为提高裂隙岩体爆破效果,以贵州省某道路施工爆破工程为背景,在爆破施工现场进行毫秒延时与空气间隔装药爆破试验。毫秒延时爆破试验结果表明,随着延时加,毫秒延时爆破的平均块度和最大块度呈先下降后上升趋势。其中,60 ms延时爆破产生的平均块度为15.8 cm,最大块度为49.11 cm,获得的爆破效果最好。空气间隔装药爆破试验结果表明,随着空气间隔比例的增大,各组爆破产生的平均块度和最大块度呈现增加趋势,且当间隔比例超过20%后,其大块的增幅较为明显。因此,裂隙岩体毫秒岩石爆破的最优延期时间建议为60 ms,空气间隔装药爆破的最佳空气间隔比例建议为10%～15%。     

白云鄂博西矿裂隙岩体爆破优化研究

通过对白云鄂博西矿的现场试验研究,分析了节理裂隙对爆破效果的影响,并提出了有效改善节理裂隙岩体爆破质量的措施,该方法降低了爆破的大块率、减少了根底,降低了爆破成本。     

黄麦岭露天矿层状岩体爆破参数优化

台阶爆破是露天矿山开采工艺中的重要环节,爆破效果直接影响到矿山总体效益,针对黄麦岭露天矿层状岩石,结合逐孔起爆技术对台阶爆破参数进行优化,提出了前排孔分层装药,其他各排孔耦合装药的爆破技术。优化后,爆破块度均匀,无根底产生,爆破效果明显改善。     

注浆参数与岩体裂隙参数

注浆施工中,注浆参数如注浆压力、浆液扩散距离、注浆泵量、浆液注入量、注浆时间等之间的相互关系及其合理选择,已为现场所重视,并积累了丰富的经验,这对保证注浆工程质量起了重要作用,但对岩体裂隙参数,如裂隙开度、裂隙孔隙度、裂隙迂曲度、裂隙稠密度等,对注浆参数甚至对注浆工程质量的影响,尚未引起应有的重视。本文对这类因素的影响及注浆中需考虑的必要性,作了初步探讨。     

裂隙岩体爆破数值模拟研究

岩体的裂隙常常会影响爆破效果。为探明竖直裂隙对岩体爆破效果的影响,采用有限元分析软件ANSYS/LS－DYNA分别模拟了无裂隙岩体、竖直闭合裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm)、张开度为0.5单元竖直充填裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm),对其有效应力等值线图、有效应力时间历程曲线、损伤范围进行分析。结果表明：相比于完整岩体,无论是闭合裂隙还是充填裂隙,在同时刻的有效应力作用范围均有显著的下降;相对于无裂隙岩体充填裂隙爆破损伤范围减小了40 cm,损伤范围降低了20％;闭合裂隙相对于充填裂隙应力减少的慢些,爆破损伤范围相对无裂隙岩体减小了0~40 cm,损伤范围降低了0％~20％。     

黑山露天煤矿非构造裂隙岩体爆破网路设计与优化

在长期干旱、多风、少雨气候条件作用下,岩体结构会发生变化,岩体内会有大量的节理和裂隙,爆破作业时,岩石大块率高,爆堆不规整,飞石伤人事故经常发生。在爆破试验基础上,设计采用不对称的"V"型斜线逐孔毫秒微差起爆网路,大区深孔爆破,可以增加自由面,环向拉应力和径向拉应力作用效果明显。本文通过黑山露天煤矿非构造裂隙爆破理论与实践,使岩石爆破大块率降低5%~7%,大大提高爆破效果。     

裂隙岩体爆破最小抵抗线探讨

以岩体中结构面（裂隙）特性作为岩石破裂的控制变量，运用弹性力学求解问题的方法，建立了最小抵抗线计算模型，具有一定的理论和实际应用价值。     

节理裂隙岩体微差间隔时间爆破试验

根据岩体节理裂隙发育程度的不同设计相应的爆破间隔时间进行爆破试验研究。对油母页岩岩块、岩体进行声波纵波速度测试,确定岩体损伤程度以此反映节理裂隙发育程度,并根据测得的声波在油母页岩岩体中纵波传播速度、最小底盘抵抗线等设计微差爆破间隔时间。爆破试验后采用Split-Desktop3.1块度分析软件分析爆堆岩石块度分布,得出无损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间25 ms,中度损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间50 ms,高度损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间75 ms。     

裂隙发育岩体爆破块度的预测

运用拓扑学原理建立了原岩块度的计算模型,编制了计算机程序,并运用Bond理论反算F_(80)的方法,在生产爆破中获得验证。进一步运用量纲分析方法建立了裂隙岩体爆破块度预测模型,应用生产爆破实验检验丁模型的可靠性,实用性,效果良好。     

露天矿层状岩体爆破抛掷方向及参数优化

为了优化爆破参数,探究了露天矿层状岩体倾向与爆破抛掷方向之间的关系。以黄麦岭露天矿山为例,进行现场单孔爆破漏斗试验,然后统计爆破后的大块和飞石,绘制爆破漏斗剖面图。最后进行孔网参数的正交试验研究,应用Split-desktop软件记录爆破后的块度分布,确定了最优方案。研究表明,当爆堆抛掷方向与岩层倾向垂直时爆破效果最好。矿石/易爆岩石以及难爆岩石的最优孔网参数分别为5.5 m×3.7 m,5 m×3.5 m。研究成果为露天矿中深孔台阶爆破提供了科学依据。     

白云鄂博铁矿端部难爆裂隙岩体爆破优化技术

为解决白云鄂博铁矿东矿端部裂隙岩体难爆问题,在对白云鄂博铁矿东矿端部裂隙做详尽分析和调查的基础上,采用与优势节理走向垂直或者斜交的起爆技术,改善了以往在端部普通排间起爆的爆破效果,对矿山的安全、高效开采提供了可靠的技术支持。     

裂隙岩体不耦合装药爆破技术研究

武钢乌龙泉矿地质条件复杂，岩体中裂隙较多。在生产爆破过程中，大块率和粉矿率都较高。为解决这个问题，本文提出采用不耦合装药爆破技术。本文首先探讨了不耦合装药的爆破作用，从增加应力波作用时间、降低作用在炮眼壁上的冲击压力峰值和增大应力波传给岩石的冲量三个方面分析了它改善爆破效果的原理，然后在乌龙泉矿进行了现场工业试验，通过比较耦合装药和不耦合装药的爆破效果和技术经济指标，得出不耦合装药不但可以降低大块率和粉矿率，取得较好的爆破效果，而且在经济上也是合理的。     

离散裂隙网络的几何参数对裂隙岩体力学参数的影响研究

构建不同结构特征的离散裂隙网络,然后建立相应的等效岩体模型,通过单轴压缩数值试验得到等效岩体模型的力学参数,分析离散裂隙网络的几何参数对裂隙岩体力学参数的影响。结果表明：随着裂隙密度P₃₂的增加,单轴抗压强度、弹性模量及峰值应变近似线性递减,泊松比近似线性递增；随着裂隙倾角均值的增加,单轴抗压强度、弹性模量及峰值应变先减小后增大,泊松比先增大后减小,在60°时达到极值；对于裂隙倾角的分布特征,当裂隙倾角均值为60°时,单轴抗压强度、弹性模量及峰值应变随Fisher分布常数的增加而减小,泊松比随Fisher分布常数的增加而增加,而对于其它裂隙倾角均值的情况,Fisher分布常数对裂隙岩体力学参数的影响较小；对于裂隙直径的分布特征,幂律分布指数对裂隙岩体力学参数的影响较小；敏感性分析结果表明,单轴抗压强度对于离散裂隙网络几何参数的敏感性最大,弹性模量的敏感性最小。     

高富含水节理裂隙岩体台阶爆破试验研究

遵义市南部新区新龙快线工程岩体含地下涌水且节理裂隙发育,爆破时炮孔内炸药容易流失,导致炸药未起爆或不完全起爆,严重影响采装作业、施工成本和进度,为此采用高强度PE软水管盛装乳化炸药进行优化实验,根据单耗、钻孔量和大块率等综合分析,选定的最优方案孔径为140mm,前排抵抗线为3.5 m,孔网参数为4 m×7 m,3排炮孔呈梅花排列,用Φ125mmPE软管盛装炸药,块度1.2m以上大块率仅2.68%,有效改善了爆破效果。     

软弱多裂隙渗水岩体洞室开挖控制爆破

针对软弱多裂隙渗水岩体的不良地质构造情况,采用泥浆护孔、大孔距、小排距的洞室开挖控制爆破技术,爆破效果良好,可供同类工程参考.     

裂隙岩体不耦合装药的爆破破坏分区计算

为了更为客观、准确地描述爆破对裂隙岩体的破坏，在总结前人研究成果的基础上，引入损伤变量表征裂隙岩体的初始破碎程度，利用相应的岩石破坏准则，推导了裂隙岩体环形不耦合装药爆破的压碎圈和裂隙圈半径计算式。结果表明：裂隙岩体环形不耦合装药的爆破破坏分区范围，不仅与炮孔半径、炸药和岩石性质等因素有关，而且与岩体的初始损伤程度、所用不耦合系数有很大关系。并以乌龙泉矿为例，利用所得计算式，得出了用不耦合系数k来表征的该矿裂隙圈半径。     

岩体中的节理裂隙对爆破影响的试验研究

利用超声波探测法对节理裂隙岩体进行了声波测试, 对不同的节理裂隙岩体进行了质量评估, 通过对节理裂隙岩体进行爆破漏斗试验, 分析了节理裂隙对岩体中爆炸应力波传播、岩石破碎及爆破漏斗形成的影响。结果表明, 节理裂隙等结构弱面的存在严重阻碍了爆炸能量均匀分布, 因此在爆破设计和施工中, 应尽量使炮孔与结构弱面垂直布置, 如果遇到含有夹层情况宜加大装药量;炮孔与结构弱面平行时, 应尽量减小炮眼孔距和最小抵抗线, 尽量采用单孔螺旋掏槽。     

非均质岩体爆破设计方案优化

在非均质岩体露天矿山的爆破设计和施工中,由于忽略了爆破网路的安全性和合理性,造成炮区拒爆和出现爆破安全事故。因此,对爆破设计方案进行优化,可以有效提高爆破效果,增加爆破作业的安全性。