岩体结构面影响爆破效果的理论分析与试验研究

本文从理论上分析了岩体结构面对爆破效果的影响,并在此基础上对理论分析的结果进行了试验验证。理论分析和试验结果表明,岩体结构面与爆破断裂面的夹角在３０°左右时,爆破效果最差;岩体结构面与爆破断裂面的夹角在１０°～６０°时,岩体结构面对爆破效果有一定的影响。     

岩体主结构面控制爆破技术在露天矿梯段爆破中的应用

主要介绍了岩体主结构面控制爆破技术在首钢建材矿山的应用情况。该项技术的应用的基本出发点就是充分考虑岩体结构面与爆破的关系，严格按岩体主结构面来进行穿爆设计，从而达到提高爆破效果的目的。     

爆破作用线对非均质岩体破碎效果影响分析

在非均质岩体的露天矿进行大区深孔爆破中,通过设计优化的爆破网路,确定爆破作用方向,可使有大量结构面存在的非均质岩体有较好的爆破效果。爆破作用线就是根据非均质岩体节理、裂隙发育的变化趋势,采用逐孔毫秒微差多侧向自由面起爆增加径向拉应力使爆破作用增强。通过对黑山露天煤矿3#采区岩性和结构面分析,提出爆破作用线理论：对存在结构面的复杂岩体,增加爆破自由面,设计对称“V”型斜线间隔爆破作用线非电导爆管起爆网路实行逐孔毫秒微差,可减少岩石大块;对局部存在的非均质岩体,确定爆破作用线方向加强爆破作用,设计间隔爆破作用线斜线非电导爆管起爆网路实行逐孔毫秒微差起爆,可使岩体破碎均匀。这些研究成果对于解决干旱区非均质岩体的露天煤矿爆破技术问题有借鉴作用。     

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。     

岩体巷道光面爆破参数的分析与应用

在强度高、完整性好的岩体中实施光面爆破,通常都能取得较理想的爆破效果.对于软弱破碎岩体,由于各种结构弱面和夹层,以及岩体的振动损伤,按常规法参数设计的光面爆破,一般很难获得较好的爆破效果.针对此类岩体,分析了光面爆破作用机理和作用过程以及岩体损伤特性,基于应力波与爆生气体综合作用原理,提出了不考虑损伤和考虑损伤条件下,光面爆破参数确定的理论计算方法.通过与常用光面爆破参数的比较和现场爆破论证说明,基于爆炸应力波和爆生气体综合作用理论的光面爆破计算公式,适用于软弱破碎岩体及损伤岩体光面爆破参数的确定;软弱破碎岩体的光面爆破,爆炸应力波使炮孔眼壁产生初始裂纹,爆生气体准静压力在裂缝的扩展、贯通过程起了主导作用;光爆层损伤后,周边眼炮孔间距和抵抗线可适当加大.     

岩体爆破块度控制与工程应用研究

以岩体爆破破碎机理和岩体爆破破碎块度控制理论为基础,结合麦地沟铁矿深孔爆破的生产实践,从岩体结构和孔网参数两方面较详细地阐述了其对爆破块度的影响。提出了应在钻孔前确定岩体主结构面,并对孔网参数进行优化设计的措施,以达到控制块度尺寸的目的。在现场实践中获得了较好的爆破效果。     

干旱区露天煤矿非构造裂隙爆破技术及案例分析

通过对干旱区露天煤矿非构造裂隙岩性特性、岩体破裂面、裂隙产状以及爆破过程中出现问题的分析,探讨了非构造裂隙岩体对爆破作用的影响。在此基础上,对起爆位置、装药结构、起爆顺序等关键爆破作业环节进行了分析,对爆破设计方案进行了优化,并对爆破效果进行了评价。结果表明,对于干旱区非构造裂隙岩体发育、爆破后会产生较大的岩石大块的矿区,根据岩体倾斜状况,推荐采用对称或不对称的"V"型逐孔毫秒微差起爆网路;对于受剪节理和张节理共同作用非构造裂隙岩体,推荐采用分区、分段多排孔排间毫秒微差起爆网路,不耦合柱状装药深孔爆破。     

岩体结构面控制爆破的试验研究

岩体内结构面的存在，必然对爆破造成一定的影响。在结构面发育的采场运用岩体控制爆破理论，进一步改进开采设计方案，优化爆破参数，取得了较好的效果。     

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。     

岩体结构面对光面爆破效果的影响分析

基于光面爆破机理和平面弹性波理论,分析了爆炸应力波、爆轰气体对不同方位岩体结构面的作用过程,揭示了结构面影响光面爆破效果的原因。认为岩体结构面与预定光面相交,当二者交线与两炮孔连心线垂直时,结构面的阻隔作用将削弱爆炸应力波、爆轰气体准静态压力分别在炮孔连心线上的叠加,预定光面难以形成;当二者交线平行于两炮孔连心线(结构面走向与连心线方向一致)时,结构面具有自由面的作用,光面爆破效果亦难保证。     

炮掘工作面爆破震动波传播特性

以工作面爆破掘进时激发的震动波为研究对象,对爆破震动波在煤岩体中的传播过程进行了理论分析,提出了基于爆破震动波传播特性的煤岩体稳定性评估方法。现场测试并分析了爆破震动波中P波与S波传播时差、能量以及波形等特性。结果表明:炮孔数和爆破药量对P波和S波能量均有不同程度的影响;P波波形变化不大,S波呈现明显的3个阶段,各阶段的能量分布可以反映煤岩体结构的变化情况;纵波与横波走时差值的变动幅度可以较好地表征工作面附近煤岩体结构的变化程度。     

爆破地震波穿越结构面振速叠加效应分析

为探索爆破振动作用下岩体结构面对爆破振速峰值叠加的影响,采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件分别建立某露天矿含结构面和不含结构面的边坡爆破模型,对地震波穿越结构面振速叠加效应进行分析。数值模拟结果表明,在相同爆心距的条件下,17 ms双孔延期爆破的振动叠加放大系数最大,25 ms次之,42 ms最小;当地震波穿越结构面后,随着爆心距的增加,爆破振动放大更加明显,其中在爆心距为120m处,含结构面与不含结构面边坡爆破质点振动放大系数分别为1.42,1.26;此外,微差爆破的延期时间越长,各分段爆破产生叠加的起始位置越远。     

地质条件在光面爆破中的影响及对策

岩体力学的性质主要受岩体结构面及岩体结构特征所控制，而不是受岩体的岩石类型所控制。根据这一理论，结合目前矿区爆破工程的实际状况，分析总结了目前光面爆破工程中存在的问题和不足，及如何利用岩体力学的理论指导光面爆破实践。     

地质条件对爆破破碎作用的影响

由于岩石成分多变性和难以近距离测定暴破的瞬间现象，难以对爆破破碎进程进行分析和模拟，问题之所以复杂，乃复杂的岩体地质特性所致。岩体地质特性的表征，需要在生产爆破时测量与岩体不连续性和未扰动岩石有关的岩石物理力学性质。岩体特性的预测，也需要确定其随动态冲击载荷的变化。爆破研究一般是从均质材料、单孔装药和受控条件下研究入手。在均质材料中，爆轰波的传播和爆破破碎过程可精确预测。而在具有与不连续面有关的结构特征的非均质岩体的生产爆破中，分析或经验预测往往不准确。由于没有综合模型，注意力必定是集中在岩体特…     

非均质岩体安全爆破网路设计与应用

爆破岩体多呈倾斜状,在爆破作用下岩体大块会沿层里面沿倾斜方向抛出,受岩体结构面和节理、裂隙影响,岩石大块率高,爆堆不规整,爆破飞石较常见。在爆破试验基础上,设计提出了采用沿走向方向"V"型逐孔毫秒微差布设起爆网路,大区深孔的爆破方案。爆破结果表明,根据非均质岩体结构状况,设计优化的起爆网路,可以增强环向拉应力和径向拉应力的爆破作用效果,岩石爆破大块率降低5%~7%。     

露天台阶深孔爆破鼓包发展过程的摄影观测

采用高速摄影方法观测岩体爆破时的鼓包发展过程,揭示了台阶深孔爆破鼓包发展的速度、时间、空间等的相互关系,宏观上考察了岩体结构,构造特性对爆破效果的影响。     

地质条件在爆破工程实践中的重要影响

在岩体的力学性质主要是受岩体中结构面及岩体结构特征所控制,而不是受岩体的岩石类型所控制这一理论为依据,分析了目前爆破工程中存在的问题和不足,及如何利用该理论来指导爆破工程实践。     

不同岩层倾向与台阶坡面位置关系下的爆破效果

在露天土石方爆破作业中,爆破效果的好坏直接影响工程的工期、经济效益和其他工序的进行,而岩体的结构面、层理、临空面、孔网参数等多种因素制约着爆破效果。通过对某个平场工程爆破岩层倾向与台阶坡面不同空间位置关系所产生的不同爆破效果进行试验与对比,得出对层状岩体进行平场施工时岩层倾向与台阶坡面的最佳位置关系以及各个位置关系的孔网参数设计和施工作业要点。     

利用地质构造调查方法确定裂隙岩体爆破最小抵抗线方向

利用地质构造调查方法,找出裂隙岩体在结构面切割作用下形成的菱形体,确定菱形块体最短轴方向为岩体爆破最小抵抗线方向,该方法已在矿山生产中得到实际应用,能有效改善爆破效果,可为类似裂隙岩体爆破工程确定最小抵抗线方向提供指导。     

爆破岩体边坡稳定性分析

通过对岩体边坡产状与结构面产状关系的变化分析,表明爆破后的边坡的稳定性随地形的变化而不断变化。文中讨论了岩体结构面的走向、倾向、倾角与边坡稳定性之间的相互关系,最后对爆破施工与地质条件的关系作进一步阐述。