岩巷中深孔爆破合理掏槽型式的确定

直眼掏槽爆破槽腔的形成过程分为岩石破碎和破碎岩石抛掷两个阶段,本文结合直眼掏槽破岩机理和工业试验,对岩巷中深孔爆破中的掏槽爆破进行了研究,得出了适用于试验巷道合理的掏槽型式。     

孔内分段直眼掏槽爆破参数研究

理论分析和模型试验表明，孔内分段直眼掏槽可提高掏槽爆破效率，改善岩石破碎效果，据此从理论上探讨了孔内分段直眼掏槽爆破参数的设计计算方法。     

小断面硬岩巷道大空孔角柱式直眼掏槽爆破试验

针对目前普遍存在小断面硬岩巷道爆破效果差的问题,介绍了大空孔角柱式直眼掏槽爆破方式.理论分析表明,空孔可提供自由面和为破碎岩石提供补偿空间的作用,空孔直径越大爆破效果越好.结合岩石性质和断面大小给出了掏槽装药孔与空孔之间的合理间距、掏槽药量.现场试验表明,大空孔角柱式直眼掏槽方式,炮眼利用率高达94%,炸药消耗量低,证明此掏槽方式适用于小断面硬岩巷道掘进爆破.     

水平巷道中棱柱形掏槽炮眼布置的基本研究

在炸药爆破作用下不易塑性变形的脆硬岩石中应用棱柱形掏槽效率最高。在国外许多采矿企业中进行了确定棱柱形掏槽合理参数的实验和理论研究。在白云石化的石灰岩层中进行了各种结构的棱柱形掏槽的研究。破碎岩石所消耗的能量按破碎岩石体积和爆破后形成的掏槽孔大小或掏槽眼和崩落眼间的破碎带大小来确定。确定,崩落眼直径对爆破结果的影响     

直眼掏槽爆破参数设计探讨

直眼掏槽爆破是巷道掘进深孔爆破中的关键技术,对直眼掏槽爆破几个较为关键的参数设计进行了较为细致的分析和研究,认为起爆微差时间应大于岩石破碎时间和抛体加速时间,且随炮眼深度的增加而增加,这一结论对矿山巷道掏槽爆破掘进有一定的参考价值.     

大直径中空眼在岩巷掘进中的应用

岩巷掘进速度的关键在于掏槽,随着对掘进进尺的提高,要求炮眼越来越深。针对现阶段直眼和楔形掏槽技术的特点,为了克服深孔掏槽爆破效果差的难题,引入了大直径中空眼直眼掏槽技术。通过大直径中空眼的作用,改变了掏槽眼爆破的能量释放顺序,同时大直径中空眼的预裂作用提高了掏槽孔的爆破效果。通过数值模型分析了大直径中空眼对周围岩体破碎和掏槽眼的作用。工程实践表明,大直径中空眼配合直眼掏槽,在爆破进尺、炮眼利用率等方面优于常规直眼掏槽技术,具有良好的适用性。     

大直径空孔直眼掏槽爆破效果的实验研究

直眼掏槽中空孔对掏槽具有重要影响,以大直径空孔直眼掏槽和小直径空孔直眼掏槽为研究对象,通过理论和数值模拟分析了大直径空孔直眼掏槽破岩机理,结合实验室实验分析不同直径空孔直眼掏槽的爆破效果。研究表明:空孔直径对直眼掏槽的爆破效果和爆破振动均产生重要影响,小直径空孔振动速度峰值、振动持续时间等参数均高于大直径空孔掏槽,大直径空孔比小直径空孔爆破振动速度降低20.6%;大直径空孔掏槽爆破掏槽深度提高20%,对掘进工作面的破坏范围减小30.8%;结合掏槽效果及爆破能量分析,大直径空孔直眼掏槽由于空孔提供的自由面较大,振动消耗炸药能量要小于小直径空孔掏槽,大部分能量用于掏槽区岩石的破坏,减少了爆破振动危害。     

复式桶形掏槽在岩巷深孔爆破中的应用

结合直眼掏槽破岩机理和工业试验,了研究。得到了适用于试验巷道合理的掏槽型式。用复式直眼掏槽可获得较好的掏槽爆破效果。对岩石巷道掘进深孔爆破中的掏槽爆破进行结果表明,对于较坚硬完整的岩石巷道,采用复式直眼掏槽可获得较好的掏槽爆破效果。     

试析筒形直眼分段掏槽对破碎块度的影响

根据微差爆破理论，分析了立井基岩凿采用深孔爆破时，应用直眼分段掏槽的爆破效率和对岩石破碎块度影响的机理，并通过实验室的模型试验，验证了机理的客观性。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

提高平巷掘进爆破率的研究及应用

在千枚岩中掘进巷道，其掏槽眼的布置类型，常采用直眼掏槽法，掏槽方式为龟裂掏槽，规则桷形掏槽。其爆破率只能达到60～70％，特别是在平行千枚岩层面布置掏槽眼时，经常发生“挤死”而拒爆，爆破率仅能达到50％左右。应用理论指导，得出了螺旋掏槽法，使平巷掘进爆破率提高到87％，取得了很好的效益     

立井深孔直眼分段掏槽改善爆破块度机理的分析与研究

利用微差爆破破岩理论,对分段掏槽改善破碎块度的机理进行了分析,最后结合单孔爆破漏斗试验和掏槽爆破试验,分析研究直眼分段掏槽对破碎块度的影响,两种实验都证明,分段掏槽爆破可提高掏槽效率,改善破碎块度,因此在进行中深孔爆破特别是深孔爆破时应优先考虑选用。     

直掏掏槽爆破炮眼合理堵塞长度的理论分析

研究直眼掏槽炮眼合理封堵炮泥长度和后续炮眼起爆延迟时间。通过分析槽腔内岩石的破碎过程、未装药段岩石的抛掷运动和固气两相流的喷出,得出掏槽炮眼合理封堵炮泥长度上、下限的计算公式、装药长度与炮眼抛碴效率之间的关系式和后续炮眼起爆延迟的计算公式。在实践中,将计算结果应用于实际爆破作业,平均炮眼利用率达到92．3％,实现了较高的爆破效率。所推导的公式可靠符合工程实际。     

深孔分段直眼掏槽试验研究

在理论分析的基础上对深孔分段直眼掏槽进行实验室模型试验和现场工业试验。结果表明 :孔内分段直眼掏槽能够减少底部岩石的夹制作用 ,提高掏槽效率和改善破碎效果     

直眼掏槽爆破机理若干基本问题的研究

通过模拟实验，讨论直眼掏槽爆破机理，包括空孔，破碎块度，抛掷，炸药单耗等基本问题，通过模拟实验的宏观观测，分析直眼掏槽破作用过程，为直眼掏槽物理模型和力学模型的建立以及参数优化奠定理论基础。     

中部间隔装药直眼掏槽爆破成腔过程数值模拟

运用三维非线性动力分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA对中部间隔装药直眼掏槽爆破成腔过程进行数值模拟,并通过后处理软件LS-PrePost3.0对爆炸应力波的传播过程、不同时刻应力、变形情况进行了分析。模拟结果表明,空孔具有应力集中效应,对应力波的传播具有导向作用;爆炸应力波在岩石中以柱面波的形式向外传播;中部间隔装药的方式能扩大槽腔体积,减少炸药消耗,优化槽腔成形。整个数值模拟过程清晰地再现了该掏槽爆破岩石破碎、槽腔扩展过程,为预测掏槽爆破效果和优化爆破设计提供了依据。     

巷道掏槽爆破影响因素分析

在总结爆破理论和实践研究基础上,探讨了巷道掏槽爆破的作用机理,简述冲击波、应力波和爆生气体在掏槽爆破中的作用,并分析了岩石性质、炸药性能、设计计算和施工工艺4方面对巷道掏槽爆破效果的影响。详细分析了岩石应力应变特性、斜眼和直眼掏槽设计、爆速等因素,提出了应力应变特性和岩石性质与炸药性能匹配对掏槽的重要影响,并根据4方面的影响因素总结和提出了一些实际操作建议。     

电子雷管在岩巷爆破中掏槽孔微差时间试验研究及数值模拟

为研究直眼掏槽爆破掏槽孔与辅助孔间延期时间对掏槽爆破效果的影响,通过电子雷管的模型试验对不同延期条件下的槽腔形成过程和特点进行了研究。试验采用高速摄影仪对试块槽腔的形成过程进行观测,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对槽腔裂纹扩展进行了数值模拟分析。结果表明：① 在本模型试验条件下,延期时间为1~3 ms时掏槽孔与辅助孔之间的爆炸能量相互作用最紧密,并为辅助孔起爆提供了新自由面,降低了辅助孔起爆受到的夹制作用,爆破效果最佳。② 同时起爆时,相邻掏槽孔与辅助孔之间的岩体比掏槽孔包含的槽腔岩体破碎更充分。延期1 ms起爆时,掏槽孔与辅助孔之间的岩石受辅助孔爆炸冲击波作用瞬时移动速度达到最大,辅助孔起爆产生的裂隙范围也最大,掏槽效果最佳。③ 掏槽孔起爆超过1 ms后对槽腔岩体的影响逐渐消失,此时起爆辅助孔不利于掏槽孔与辅助孔之间爆炸能量相互叠加,降低了掏槽爆破效果。     

光面爆破在陕西某铜矿巷道掘进中的应用

为了解决在极破碎岩石中巷道掘进爆破对围岩的震动造成片帮冒顶现象以及作业劳动强度和掘进成本较大等突出问题,巷道掘进设计采用光面爆破,直眼桶形掏槽,孔外分段孔内微差起爆方式。通过优化爆破参数及试验,爆破半孔率达到90%,无超挖欠挖现象,延长了开挖后岩石暴露时间。试验表明,采用光面爆破掘进巷道,减少了围岩的损伤和支护作业时间,降低劳动强度和巷道掘进成本,保证了施工安全。     

双阶同深分段掏槽爆破技术在竖井掘进中的应用

为提高矿山井筒掘进施工循环进尺,在分析井筒爆破常用的直眼筒形掏槽和斜眼锥形掏槽形式特点的基础上,研究设计了双阶同深分段掏槽爆破技术。该掏槽技术的关键在于一阶掏槽孔采用分段装药结构,将炮孔内的炸药能量分2次释放,加上中间空孔的辅助作用,可有效提高一阶掏槽孔的爆破效果;一阶掏槽取得的好效果使得二阶掏槽破碎岩石更加容易,进一步提高了二阶掏槽质量;良好的掏槽质量为辅助孔破岩提供了足够的补偿空间和自由面,对爆破试验段能取得平均循环进尺3.67 m的效果起了决定性的作用;周边孔采用光面爆破措施使得井壁围岩质量得到有效控制,减少了刷帮、支护等其他辅助作业时间。双阶同深分段掏槽爆破技术配合大段高液压金属模板使用,大大提高了工序间的转换效率,有效缩短了竖井施工工期,综合爆破技术指标良好,为后续施工或其他类似井筒爆破掘进工程提供了范例。