大断面硬岩巷道中深孔爆破试验研究

充分利用设备潜能,加大炮孔深度和炮孔直径,采用中深孔爆破技术,减少辅助作业时间,加快巷道掘进速度可获得较大的经济效益。在试验中通过采用较大炮孔直径和装药直径,并不断完善掏槽方式和光面爆破参数,优化设计方案,最大限度地发挥底部集能掏槽形式掏槽爆破的技术优势,提高掏槽效率。同时加强现场组织管理,试验研究取得了良好的效果,掘进循环进尺和巷道周边成型质量明显提高。     

煤矿岩巷束状孔掏槽爆破掘进试验研究

国内煤矿井下岩巷掘进以传统钻爆法施工为主,其效率低,难以适应煤矿强化开采的需要,研究提高钻爆法的掘进效率对于煤矿生产具有重要意义。影响掘进效率的关键因素是炮眼深度和掏槽爆破效果,本文从增加炮眼深度和改善掏槽效果的角度出发,设计采用束状中深孔掏槽方式,在发挥中深孔掏槽优势的同时,利用束状孔最优埋深条件下的当量球形漏斗,实现炮孔的充分利用,改善掏槽效果,从而提高掘进循环进尺和效率。试验表明,与传统浅孔楔形掏槽相比,束状中深孔掏槽爆破掘进每炮循环进尺提高了45%,效果显著。     

楔形掏槽炮孔角度对称性对掏槽效果影响研究

为了研究楔形掏槽炮孔角度对称性对掏槽爆破效果的影响,从理论上阐释了楔形掏槽爆破机理;并采用黑索金炸药对水泥砂浆试块完成了楔形掏槽对称性爆破相似模拟试验,综合评价分析了爆破形成的槽腔深度、体积和炮孔利用率等爆破效果。在潞安屯留煤矿南翼轨道大巷现场试验,循环进尺提高了11.5%。研究结果表明掏槽眼炮孔角度对称布置能够充分利用炸药的爆破能,增大爆破槽腔体积,增加槽腔深度,掏槽效果优于角度不对称情形,有利于提高掘进进尺,对隧道、巷道掘进施工具有参考意义。     

北洺河铁矿采准巷道光面爆破技术

根据北洺河铁矿矿体及围岩的工程地质特征,在采准工程掘进施工中,结合所选用的掘进设备AXERA D05凿岩台车,应用光面爆破技术,对掏槽方式、炮孔直径、炮孔深度、掏槽眼、装药结构、药量控制及起爆顺序方法等多方面的问题进行计算和探讨。进行现场试验,绘制坚固性矿岩中的垂直梅花式掏槽方式图及中等难爆炮孔布置图,并确定中等难爆矿岩中巷道掘进凿岩爆破参数,掌握了光面爆破技术数据,实现快速掘进,达到较优的经济效果。     

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。     

某地下金属矿直眼掏槽爆破试验及控制措施

掏槽爆破是地下金属矿山掘进过程中一个极为重要的工序,其直接影响到整体掘进效率 和爆破质 量。合理的掏槽方式和爆破参数对地下掘进爆破至关重要。以某地下矿山斜坡道掘进爆破为例 ,阐述了直眼掏槽 爆破的原理和主要影响因素。开展了单空孔直眼掏槽爆破、三空孔直眼掏槽爆破和三空孔直眼 掏槽爆破改进共 3 种方案的现场爆破效果对比试验。试验结果表明：3 个方案的炮孔利用率分别为 60.33%、 77.67% 和 89.00%;适当提 高空孔的数量,增大掏槽爆破的补偿空间,有助于提高爆破掘进效率。现场采用第 3 种方案 后,掏槽爆破成腔质量 提升明显,掘进爆破炮孔利用率为 88.55%~91.53%,平均炮孔利用率达到 90.12%,可以满足 掘进爆破循环进尺要 求。最后提出了掏槽爆破质量控制措施,对于类似条件矿山具有一定借鉴作用。     

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。     

马坑铁矿平巷硬岩中深孔爆破技术

岩石硬度高,传统的掏槽方式掘进速度低,循环作业时间长,安全隐患大,影响工程进度。本文从对掏槽眼进行改进入手,相应调整爆破参数,增加了炮孔利用率,提高了硬岩掘进的进尺。     

益新煤矿中心大空孔掏槽爆破现场试验研究

本文以益新煤矿四水平北翼皮带巷爆破掘进工程为背景,基于现场爆破试验,研究了中心大空孔新型掏槽爆破施工技术及与之相适的掏槽布置方式和爆破参数。通过对现场4组掏槽对比试验的分析,确定了方形套方形的掏槽布置方式及相应的爆破参数。现场应用表明:采用中心大空孔加方形套方形的掏槽布置方式,爆破后形成的空腔深度更深且破坏半径小,掏槽效果显著,与传统掏槽方法相比,单循环进尺可提高82.4%以上,月进尺最高可达近135m。中心大空孔掏槽爆破施工方法将有效提高矿井开拓速度,同时也可以为国内中、深孔快速掘进的研究提供新的思路和方法。     

影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析

文章对影响岩巷掘进中深孔爆破效果的诸多技术因素,如炮眼深度、掏槽形式和掏槽参数、辅助掏槽参数、光面爆破参数和光面爆破装药结构等进行了较为细致的分析和研究。提出了较为合理的岩巷掘进中深孔爆破技术参数,并应用于淮北矿业集团多条岩巷掘进爆破的工程实践中,取得了良好的效果。     

某金属矿巷道掘进爆破的掏槽孔布孔优化

对比了某金矿巷道掘进爆破楔形掏槽与直线掏槽的爆破效果,对比表明,直线掏槽优于楔形掏槽。对直线掏槽的炮孔布置进行了优化设计。现场试验表明,优化后的设计可降低炸药消耗量,提高掘进爆破进尺。     

马坑铁矿平巷硬岩中深孔爆破技术改进

由于岩石硬度高,传统的掏槽方式掘进速度低,循环作业时间长,安全隐患大,影响工程进度。以马坑铁矿平巷硬岩为例,从掏槽眼改进入手,通过调整相应爆破参数,爆破效果改善明显,增加了炮孔利用率,提高了硬岩掘进的进尺。     

凿岩爆破工作说明书的完善

巷道掘进中掏槽炮孔组的深度、倾角和直径以及孔数和布置方式都各不相同。但炮孔组的孔深、孔径和孔数决定工作成本,以及考虑到规定时间内完成掘进循环工序的掘进机组的生产率。掏槽孔倾角通常决定采用可种凿岩设备(特别是在小断面巷道内)的可能性。在生产条件下可用几种途径增加掘进循环进尺:增加掏槽孔数;采用大直径补偿掏槽孔;爆破压合主要掏槽孔的孔口,为此要增加补充炮孔。     

坚硬火成岩侵蚀岩石巷道中深孔爆破技术

为了能够减少掘进工序中的辅助作业时间,提高单循环进尺,加快掘进速度,根据杨柳煤矿北翼轨道运输大巷现场巷道条件和施工条件,在火成岩侵蚀段进行中深孔光面爆破技术应用研究.优选钻眼机具和爆破材料,对掏槽爆破和光面爆破等技术方案和爆破参数等认真分析并在试验中不断优化完善,再加上严格的科学组织管理,中深孔爆破技术研究取得了良好的效果.     

超深孔光面爆破在立井施工中的试验与研究

为了提高立井掘进爆破效果,采用理论分析和现场试验,对立井爆破中掏槽爆破、光面爆破等关键技术问题进行了分析和研究,并成功把超深孔光面爆破应用于立井掘进中。试验结果表明:超深孔光面爆破中较合理的掏槽方式是二阶单斜眼掏槽,较优的装药结构是孔底水间隔装药。     

中深孔光爆技术在硬岩巷道中的应用研究

目前,岩巷掘进的主要作业方式为炮掘,炮掘的循环进尺决定着掘进速度,因此,中深孔爆破的应用在岩巷掘进中日益广泛。中深孔爆破技术的实施受岩石条件的限制,在硬岩巷道中,炸药消耗量大、容易出现"抽炮"现象、炮眼利用率低,针对硬岩巷道中深孔爆破现场问题,对硬岩巷道中深孔爆破技术进行研究,通过改变掏槽方式、爆破参数、装药结构来改善爆破效果。本文以陈四楼煤矿为例,通过现场试验,对中深孔爆破技术在硬岩中的应用展开了研究。     

大直径空孔双螺旋掏槽在大断面隧道开挖中的应用

在沙特NEOM隧道支洞项目中,4#支洞为全线路的关键段,前期开挖爆破中采用4空孔直线掏槽方法,掏槽效果不稳定,平均进尺为4.55 m,炮孔利用率为91%,爆破后凿欠和修整的时间较长,影响隧道掘进效率,无法满足施工进度要求,且不利于控制施工成本。为此,在综合考虑隧道围岩及钻孔条件后,设计了一种3×Ф127 mm空孔的双螺旋掏槽方案,理论开挖进尺为5.0m,经过85个开挖循环的测试统计,大直径空孔双螺旋掏槽方案的平均循环进尺为4.86 m,炮孔利用率为97.2%,循环进尺比前期采用的4空孔直线掏槽方案提高了0.31 m,实际爆破炸药及炮孔消耗均有所降低。在软弱、中硬及坚硬条件下的大断面隧道施工中,与传统的掏槽爆破方法相比,大直径空孔双螺旋掏槽方案可提高掘进效率,降低爆破成本,经济价值显著。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

Boomer 281掘进台车在李楼铁矿巷道掘进施工中的应用

为提高巷道掘进速度和成型质量,确保爆破后巷道断面平整、光滑,根据李楼铁矿试验巷道的现场施工条件,对光面爆破孔间距、掏槽形式、装药结构等爆破参数进行了优化。通过将掏槽形式设计为直眼桶形掏槽形式,平均孔深取3 m,炮孔数设计为72个,使得巷道掘进的循环进尺得到了有效提高,炮孔利用率大于85%。     

岩巷掏槽爆破掘进数据库建立及参数优化研究

掏槽爆破掘进参数是岩巷钻爆法施工的关键参数,优化爆破掘进参数是确保钻爆法高效率施工的重要途径之一。依据1980—2022年共200个代表性爆破掘进案例,利用统计学方法分析了爆破参数在普氏系数和断面面积2个岩巷特征参数维度下的变化特征,通过构建爆破掘进案例数据库研究了岩巷掏槽爆破客观规律。结果表明:随着普氏系数增加,岩石极限抗压强度增大,为保证爆破效果,可适当增加炮孔长度和炸药单耗,同时也会略微增加单循环进尺,但岩石自身高应力导致的夹制作用会降低炮孔利用率;通常设置空孔为掏槽爆破提供新的自由面,通过应力波反射拉伸使得靠近自由面的岩体破坏区域更大,硬岩巷道更适合直孔掏槽爆破。在较大断面岩巷的掏槽爆破掘进过程中,岩石夹制作用较小,较小的炸药单耗可以达到良好的爆破效果,从而促进了单循环进尺和炮孔利用率的提高;由于大断面面积对岩石爆破的限制作用减弱,无需过分增加炮孔数量和装药量,相反适当减缓炮孔数量的增长速率也能够达到良好的爆破效果。上述分析可以为爆破参数优化、岩巷高效施工提供参考。