露天矿山边坡预裂爆破导向空孔技术研究及应用

针对露天矿山边坡预裂爆破,建立导向空孔爆破计算模型,分析导向空孔孔径、装药炮孔不耦合系数、装药炮孔与导向空孔孔距对预裂爆破效果的影响。针对别斯库都克露天煤矿的边坡预裂爆破,根据现场已有设备型号,确定预裂孔和导向空孔孔径为120 mm,最佳不耦合系数为1.5,开展装药炮孔与导向空孔不同孔距下预裂爆破试验,对保留岩体预裂成缝、半孔率及平整度进行综合评价,得到孔距为2.2 m时,预裂缝成型好,保留岩体的损伤程度最小,边坡半孔平均成型率达到87.6%,边坡壁面光滑,根底情况良好,无浮石、碎石,取得了较好的边坡成型效果,提高了边坡保留岩体的稳定性,可供类似工程参考借鉴。     

露天边坡含水炮孔预裂爆破试验研究

针对棒磨山铁矿露天台阶炮孔涌水量大的实际情况 ,研究采用水耦合预烈爆破方法解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题。根据炮孔含水高度的不同 ,进行了不同装药结构的水耦合预裂爆破现场试验。经爆破效果测试分析 ,利用该技术解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题是可行的     

露天边坡含水炮孔预裂爆破试验研究

针对棒磨山铁矿露天阶炮孔涌水量大的实际情况，研究采用水耦合预裂爆破方法解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题，根据炮孔含水高的不同，进行了不同装药结构的水耦合预裂爆破现场试验，经爆破效果测试分析，利用该技术解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题是可行的。     

不同水量下不耦合装药混凝土试件爆破对比分析

为了研究不同水量条件下预裂爆破破坏机理,基于现有的爆破理论,对空气和水不耦合装药爆破进行了理论分析,得出空气和水不耦合装药的孔壁初始压力。在此基础上,应用LS-DNAY(非线性有限元)动力学分析软件,建立三维双孔不耦合装药爆破模型,分析在相同不耦合装药结构条件下,不同水量炮孔孔壁初始压应力;并依据Von Mises破坏准则,分析了炮孔连心线上的有效应力变化过程。在理论和数值模拟的基础上,进行混凝土试件不耦合装药爆破试验。结果表明:在相同的装药条件下,炮孔中水量越少,炮孔壁处产生的初始压力越小,炮孔连心线上的有效应力越小;预裂面平整度越好;同时空气和水混合不耦合装药时,空气部分的预裂面平整度优于含水部分。     

高台阶并段预裂爆破半隔孔导向爆破技术研究

为控制高台阶并段爆破边坡质量及稳定性,在传统预裂爆破技术的基础上,提出了半隔孔导向预裂爆破技术。分析了隔孔导向预裂爆破应力分布规律及裂隙扩展情况。研究表明:半隔孔发挥上部未装药段空孔导向作用,形成拉应力集中,并在炮孔底部加强装药段形成压应力集中,弥补正常孔装药的不足,克服炮孔深部夹制作用;选取半隔孔装药量1.5、2.0、2.5、3.0 kg及孔间距0.6、0.7、0.8、0.9 m各4种方案,开展了半隔孔技术方案数值分析和现场试验。试验结果表明:装药量2.5 kg、线装药密度0.42 kg/m时,孔距选为0.8 m,此时可使能量利用率最大,保证底部的炮孔贯穿。研究结果对于露天矿山开采靠界爆破实践具有一定的参考意义。     

相邻炮孔互为导向空孔技术在酒钢西沟矿的应用

酒钢西沟矿东部山头进行分期开采,东部固定帮的稳定至关重要,西沟矿东部固定帮采用孔底集中装药和线装药的预裂爆破技术,但爆破效果均一般。为了提高东部固定帮的预裂爆破效果,通过采用相邻炮孔互为导向空孔技术的孔底集中装药预裂爆破技术,达到了预期的爆破效果,增强了固定帮的稳定性,为西沟矿以后的固定帮预裂爆破提供了实践经验。     

预裂爆破在尖山磷矿高边帮开采中的应用

合理设计预裂爆破参数,能够将爆破振动对采矿预留高边坡的扰动降到最小。以尖山磷矿东采区已形成的高边坡为例,基于爆破理论及经验公式,结合国内外较为成熟的研究结论,确定预裂爆破的炮孔直径、炮孔间距、装药不耦合系数和线装药密度等参数,将预裂爆破试验振动速度值与回归分析得到的边坡质点振动速度公式计算值比较发现,该爆破参数取值的预裂爆破方案的平均减振率可达52.5%,说明优化的预裂爆破方案对高边坡保留岩体的减振效果明显,建议在尖山磷矿东区高边坡周围开采中广泛采用。     

深凹高边坡露天矿大孔径水压预裂爆破技术

根据露天矿开采延深存在大量炮孔积水的情况,提出了利用大直径垂直钻孔的露天矿水压预裂爆破新概念,探索了一套水压预裂爆破主要技术参数的确定、大孔径预裂爆破效果评定方法、水孔爆破的装药、炮孔堵塞的关键技术和预裂加缓冲爆破实现一次成帮技术。在首云铁矿现场试验取得了降振率65％以上,后冲破裂范围减少38.5％的良好效果,可提高露天高边坡的稳定性,降低边坡维护费用。     

CS-165E型潜孔钻机在预裂爆破中的应用

兰尖铁矿根据具体条件,应用CS-165E型潜孔钻机钻凿φ150 mm的炮孔进行预裂爆破,并取得较好效果.从爆破参数、装药结构、爆破效果、应用前景等几个方面详细介绍了φ150 mm孔径的CS-165E型潜孔钻机在兰尖铁矿预裂爆破中的应用.     

预裂爆破中柱状孔间应力场作用分析

建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程。研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。     

基于能量分布的深孔预裂爆破参数优化研究

针对预裂爆破中主炮孔爆破时双侧均存在自由面和抵抗线的情况,采用能量分析法,研究了条形药包等效子药包两侧炸药能量分布与相应抵抗线的相关性。结果表明,炮孔两侧等效线装药密度与同侧抵抗线大小成反比,即抵抗线越大,等效线装药密度越小。随后,推导出了炮孔两侧等效炸药单耗计算公式,并将该公式运用到台阶深孔预裂爆破参数优化中,得出了更合理的孔网参数和起爆方案,既保证了爆破效果,又保护了预裂边坡,为类似工程提供了有益参考和借鉴。     

朝阳露天煤矿端帮预裂爆破的研究

为了解决宝清露天煤矿端帮边坡岩体不稳定、容易出现滑坡等问题,提高矿山安全生产水平与经济效益,提出了将预裂爆破应用于矿山爆破环节,更有效地达到减震目的,改善矿山端帮状况。文中根据预裂爆破基本理论和岩体成缝理论及其影响因素,研究了影响预裂爆破效果的主要参数,提出了针对朝阳露天煤矿预裂爆破的优化方案,并选择了适于宝清露天矿山的炸药类型。结果表明:通过对朝阳露天煤矿预裂孔孔径与倾角、炸药选择与单耗、孔间距、距离主炮孔距离、炮孔深度与装药方式、炮孔堵塞与起爆时间等多个参数的优化,可以达到理想的预裂爆破效果,达到减轻矿山震动,改善矿山端帮边坡问题的目的。     

综放孤岛面初采顶板爆破技术在唐安矿的应用

通过对唐安煤矿煤层及其顶底板岩石力学参数的测定,确定出深孔预裂爆破的炮孔长度、炮孔间距、装药结构、联线方式等爆破参数,根据相关爆破参数设计出3407综放面深孔预裂爆破方案。方案实施结果表明,3407工作面基本顶初次来压步距与3405工作面相比缩短了9.6 m,顶煤回收率提高了14.38%,实现了综放孤岛面的安全高效开采。     

硬厚致灾岩层预裂爆破防冲参数优化及工程实践

针对彬长矿区某矿硬厚粗粒砂岩致灾层预裂爆破效果不佳的问题,采用数据分析、数值模拟及工程试验等方法研究了预裂爆破关键参数,模拟分析了岩石抗拉强度、炸药装药密度、不耦合系数及爆破孔间距对预裂爆破效果的影响,优化了针对粗粒砂岩层的爆破参数。结果表明：开展预裂爆破工程时,应当考虑爆破参数与岩层抗拉强度相适应,避免炸药能量浪费在破碎区、削弱裂隙区裂纹扩展尺度;较小炸药装药密度下,增大装药密度明显促进爆破裂纹扩展,而较大装药密度下促进作用不明显,易导致破碎区范围明显增大,浪费炸药能量;不耦合系数的最佳区间为1.42～1.58,此区间外裂纹扩展尺度较小,爆破效果不理想;增大炮孔间距,孔间裂纹贯通趋势减弱,爆破效果变差,较优的炮孔间距为10 m。优化了粗粒砂岩层的爆破参数,现场试验后工作面来压步距与支架阻力明显降低,大能量微震事件总能量与事件数占比显著降低,卸压效果较好。研究结果可为硬厚岩层预裂爆破参数设计提供参考。     

坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术应用研究

王庄煤矿工作面顶板致密性及完整性好、强度大,在工作面回采后不易垮落,尤其在大采高条件下顶板在初次来压之前容易形成大面积悬顶,影响工作面安全生产。针对上述问题,以8101工作面生产地质条件为基础,提出采用深孔爆破技术预裂顶板的方法,进行初次放顶。通过理论计算确定了炮孔直径、装药直径、炮孔间距、炮孔布置方式、单孔装药量和装药结构等参数,设计了深孔预爆破技术方案,取得了较为理想的爆破效果,有效解决了生产实际问题。     

预裂爆破技术在露天矿边坡中的应用

介绍了铁古坑露天采场经过20多年的开采,已进入深部开采阶段,由于矿体围岩存在节理发育、破碎严重的问题,为确保边坡的稳定,维持矿山生产的正常进行,因而在边坡爆破中采用了预裂爆破技术.通过边坡预裂爆破的炮孔直径、炮孔间距、平均线装药量等技术参数的选取,以及装药结构、起爆网路和微差间隔时间的确定和实施,达到了边坡预裂爆破的预期效果,为矿山的下部开采创造了安全有利的生产条件.     

基于深孔预裂爆破的工作面坚硬顶板弱化技术研究

为有效解决慈林山煤矿工作面切眼坚硬顶板大面积悬顶的技术问题,系统分析比较了现有坚硬顶板处理技术,论证了深孔预裂爆破技术的技术经济优势.以15201工作面为试验对象,采用理论计算方法获得了包括压碎圈半径、裂隙区半径和预裂高度在内的影响预裂爆破效果的关键参数;基于工程类比法,确定了科学合理的炮孔布置、爆破方式和装药方式;在...     

露天矿高台阶预裂爆破技术的发展及应用

随着岩石爆破理论研究的深入,露天矿高台阶、大孔径的边坡预裂控制爆破逐渐采用分段装药、径向不耦合装药以及超低密度炸药等新的技术,这些新技术改善了预裂爆破产生的冲击波的能量分布状态,促使爆生气体更有效地作用于爆区周围的岩体,这样就大大促进了预裂缝的形成和贯通,同时也可以减小爆破对炮孔周围岩体的破碎作用。基于国内外矿山预裂爆破参数计算的经验公式,运用VB语言、ADO技术和Access数据库开发了预裂爆破参数智能化设计软件,运用设计软件为黑岱沟露天矿大孔径、高台阶预裂爆破设计出了合理的参数。     

坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术研究与应用

采用现场调查、理论分析与现场工程实践等方法,研究了王庄煤矿8101切眼坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术。研究指出,坚硬顶板弱化是爆炸应力波和爆生气体共同作用的结果,粉碎区与裂隙区半径是衡量爆破效果的主要标准。通过理论计算,合理确定了炮孔(装药)直径与长度、炮孔间距、装药与封孔结构等主要技术参数。     

基于低渗透煤层深孔预裂爆破工艺优化的考察分析

针对单一低渗透突出煤层深孔预裂爆破存在的装药难、封孔难的技术问题,以深孔预裂爆破理论为指导,进一步优化了施工工艺,指导现场施工。现场应用表明,利用深孔预裂爆破卸压增透新工艺,可有效解决突出煤层深孔预裂爆破存在的装药难、封孔难等技术难题,大幅度提高工作效率,为突出矿井安全生产提供技术支撑。