束状孔爆破增强破岩作用机理研究

束状孔爆破是由数个密集平行炮孔同时起爆的一种爆破形式。通过数学模型构建及理论分析的方法,揭示束状孔爆破的增强破岩作用机理。研究了束状孔爆破粉碎圈范围对爆破效果的影响;根据束状孔爆破应力波作用时间、应力波叠加特点,与束状孔当量大孔(ELH)比较,分析束状孔爆破的诱导增强破岩作用、外部增强破岩作用及爆腔的形态转化等规律。束状孔爆破效应(BBE)是在适当束状孔炮孔间距条件下,束状孔爆破产生增强破岩作用的现象。束状孔爆破的增强破岩作用机理包括：产生炮孔的破碎联通、扩大爆腔、应力波叠加、增强诱导裂隙扩展、增强临空面剥离、增强对爆生气体的约束等作用。     

基于爆破漏斗试验的采场凿岩爆破参数优化研究

阿舍勒铜矿深部采用大直径深孔爆破落矿,为了提高采场爆破质量,确定适用于深部大直径深孔爆破崩矿的爆破参数.在井下现场开展了单孔系列爆破、宽孔距同段爆破和斜面台阶爆破试验,得出了当前矿岩条件下的药包最佳埋深为0.66 m,最佳爆破漏斗体积为0.42 m3,最佳炸药单耗为0.37 kg/t,最小抵抗线合理范围为3.19～3....     

爆破参数对矿岩破碎影响的研究

本文根据在德兴铜矿露天台阶上进行的近百次单孔漏斗、台阶单孔、单排孔和双排孔微差爆破等各类小型试验结果及实验室模拟爆破的部分成果,就药包直径、孔网参数和微差间隔时间等爆破参数对矿岩破碎的影响作了较系统的探讨。通过对试验资料的整理分析,指出矿岩破碎程度取决于药包平均抵抗线,并试用数学解析法解释采用小抵抗线爆破时岩体内剪断破坏几率增多、导致矿岩破碎质量改善的原因,本文还根据高速摄影和测震结果,提出了选定合理间隔时间的原则及其计算公式。     

大孔距爆破的应用

<正> 什么是大孔距爆破?就是保持一定的被爆破的孔网面积不变的情况下,而增加邻近系数m值。即:将孔距a加大,抵抗线W缩小,使之m=a~2/W=2～8。大孔距爆破可有效的利用前排孔爆破时产生的裂隙破碎矿岩。这种爆破法,由于第二排的抵抗线小,其抵抗线方向的裂隙发生早,是必要影响孔间矿岩裂隙的发育。因而孔间的岩石很难被同排孔的爆能切断。当前排孔爆破的初始裂隙形成区被后面的孔包围,在后排炮孔起爆后,将沿最小抵抗线方向发展。前排孔断裂面岩体内浸入很高的裂     

中深孔凿岩爆破参数试验研究

为了在生产中有效可靠地进行中深孔落矿,并降低爆破大块率和粉矿量,三鑫公司和长沙矿山研究院开展了中深孔凿岩爆破参数试验研究。根据三鑫公司的矿岩条件,通过爆破漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶爆破试验与理论研究,初步确定中深孔凿岩爆破参数,并通过正交爆破试验进行优化,取得了适合三鑫公司的中深孔凿岩爆破参数,推荐采用的爆破参数为:孔底距2.3m,最小抵抗线1.3m,孔底安全药包起爆。     

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。     

侧向荷载下组合孔爆破参数优化取值试验研究

随着浅部资源开采逐渐进入深部，深井高地应力问题愈发严重。为研究深部金属矿山回采过程中由于采切工程带来的单侧高地应力问题，通过理论分析推导了深部无限岩体内炸药爆炸压碎圈半径、裂隙圈半径的扩展公式，认为初始地应力对炸药爆破裂隙具有抑制作用，且对裂隙圈半径扩展的抑制作用更明显。不同单侧围压下组合孔爆破模型试验结果表明：随着单侧围压加大，组合孔爆破漏斗体积减小，炸药单耗增加，单侧围压加大对组合孔爆破同样呈抑制作用。在理论分析和模型试验的基础上，采用LSDYNA软件建立了赞比亚谦比希铜矿井下采场三维模型，开展了单向围压15 MPa下采场组合孔爆破参数（孔距、抵抗线）优化研究。研究表明：当抵抗线W=1.8 m、孔距 a=2.4 m时，即W=23.68[?]、a=31.58[?] （[?]为炮孔直径）时，爆破漏斗体积得到最大值，此时可取得最大的炸药能量利用率。研究结果对于矿山现场爆破参数优化具有一定的参考价值。     

露天含水炮孔台阶爆破数值模拟与分析

为了改善晋宁磷矿因孔内积水而导致爆破效果不理想的情况,在单孔药量与药包埋深不变的情况下,只改变孔间距和排间距,利用LS-DYNA建立了孔间距为5、6、7 m,排间距为3 m和4 m的6组计算模型,并通过LS-Prepost进行分析。结果表明:改变台阶爆破的孔间距与排间距均改变了爆炸应力波的叠加效果,孔间距、排间距的大小存在临界值,低于临界值时选取单元有效应力值增幅较小,综合考虑单元最大有效应力,建议采用孔间距为600 cm、排间距为400 cm的孔网参数。将数值模拟所得孔网参数应用于现场爆破工程,统计分析发现大块率较改进前下降20.6%,爆堆松散程度良好,块度适中,炸药单耗由原先的0.33 kg/m³下降至0.25 kg/m³。     

采煤工作面松动爆破提高块煤率的实践

通过对采煤工作面松动爆破机理的分析和C262(1)采煤工作面松动爆破参数的确定,提出了炮采工作面爆破合理设定爆破参数,充分利用爆轰应力波叠加使裂隙区扩展和炮孔静压的综合作用破岩的观点。在采煤工作面松动爆破技术提高块煤率是一种有效的途径。     

VCR法爆破漏斗试验浅析

使用VCR采矿法进行采矿时,必须就地进行爆破漏斗实验,以确定利用球状药包落矿时的爆破参数。通过对一系列直径为40 mm炮孔的爆破漏斗实验,及对实验数据进行理论分析,得出40 mm炮孔情况下的临界埋深、应变能系数等漏斗爆破参数。最后根据相似理论,计算得到了VCR法大直径球状药包落矿时的临界埋深、应变能系数、最佳埋深等爆破参数,为VCR法试验矿块孔网参数设计提供了依据。     

预裂爆破参数的理论计算及应用

爆炸应力波及爆生气体在损伤岩体中形成的应力场衰减规律及破岩机理是预裂爆破参数计算的基础。根据孔壁初始冲击压力与岩石强度的关系,得出了预裂爆破不耦合系数范围。然后,分析了损伤岩体中爆生气体形成的静态应力场,得出了预裂爆破形成的初始裂隙圈和炮孔间距。最后,以紫金山露天矿为试验现场,对理论研究进行了验证,为露天矿深孔预裂爆破的施工设计提供了参考依据。     

空气间隔装药对爆破效果的影响

结合国家“七五”科技攻关项目“凡口铅锌矿阶段深孔台阶崩矿采矿法研究”回采间柱的试验研究,从改善爆破效果、加强爆破作用控制、确保两侧充填体的稳定性着手,分析和研究了作为控制爆破作用技术措施之一的空气间隔装药爆破的作用机理及合理结构参数的确定。模型试验及现场应用情况都表明了空气间隔装药爆破能改变应力波的形状、降低应力峰值、延长正压作用时间、增加冲量密度和能量密度,从而有利于改善爆破效果,加强爆破用用控制。     

基于FLAC3D模拟的深部岩体爆破损伤规律研究

在高应力和爆炸载荷共同作用下,深部岩体的损伤和破坏将是一个复杂的动态演化过程。为了对深部岩体爆破损伤破坏的机理及影响因素进行深入细致的研究,利用FLAC3D非线性动力分析手段对不同爆炸峰值应力、不同加载速率及不同静应力对岩体爆破损伤量的影响进行研究,同时探讨了爆破损伤破坏区域随动态加载时间的扩展规律,以定性和定量的方式对爆炸后损伤区进行分析和评估。研究表明：不同峰值应力主要影响应力波上升阶段岩体损伤区域和损伤量的大小,不同的加载速率主要影响损伤区的发展速度,而不同的静应力主要影响拉伸破坏区域的最终形态及拉伸破坏量。研究为深部岩体爆破开挖设计提供一定参考。     

安庆铜矿大直径深孔采矿法的爆破漏斗试验

安庆铜矿大直径深孔采矿法进行的宽孔距爆破漏斗试验，是以单孔爆破漏斗试验为主体，双孔为辅，得出了大孔爆破孔网参数的设计依据。提出了孔距与最佳爆破漏斗半径之比（Ｋ值）的选取范围。所述内容体现了未来爆破漏斗试验的新思路，具有较强的实用性，能较好地满足矿山生产的需要。     

白云鄂博铁矿中深孔爆破数值模拟及应用

白云鄂博铁矿现已进入深深部开采,矿床开采技术条件及工程地质条件均已发生较大变化,特别是对于大直径中深孔的爆破现状,原爆破参数已不能满足现在的露天生产要求。调整和优化爆破参数,提高爆破质量对于矿山降本增效具有重大意义。为适应日益变化的采场条件,利用LS-DYNA 有限元模拟软件,模拟白云鄂博铁矿磁铁矿区和白云岩区爆破漏斗的形成过程,相邻炮孔不同间距的爆破效果,进而探讨不同时刻和位置冲击波的压力影响范围和应力应变等参数。分析了不同时刻和位置冲击波的压力传播范围和应力应变等参数。研究表明:磁铁矿区的孔距为8 ~9 m,但不能大于9 m,白云岩区的孔距可大于9 m。结合中深孔爆破模拟参数,对白云鄂博铁矿采场矿石区、岩石区和矿岩混爆区进行爆破试验。优化后爆破大块率降低了0. 5 个/ 万t,电铲满斗系数提高了4 个百分点,装车时间快了3. 5 s/ 台,铲装与试验等量矿岩铲斗牙尖用坏个数减少1 个。     

安庆铜矿深部矿体爆破漏斗小型工业试验研究

在结合安庆铜矿2号矿体特点的基础上,以利文斯顿爆破漏斗理论为依据,通过分别在SK-Cu矿石、Fe矿石和Fe-Cu矿石中进行单孔爆破漏斗试验,得出了爆破漏斗最佳状态的技术参数,并在此基础上,进一步得出了该矿体凿岩爆破的爆破参数,为矿山今后降低凿岩爆破成本、提高缓倾斜矿体安全开采技术、降低大块率、强化出矿等提供了宝贵的依据。     

单向初始荷载下爆破漏斗破坏效应试验研究

深井矿山通常面临着高地应力开采环境,同时高地应力反作用于爆破破岩过程.为研究单向初始荷载对爆破漏斗破坏的影响规律,分析了初始荷载对爆生裂隙的影响机制,并进行了侧向爆破模型试验及数值模拟分析.研究表明:外加初始荷载对爆破裂隙范围的影响程度取决于爆炸荷载大小和岩石力学参数,岩石裂隙区主要受控于拉伸应力与抗拉强度的关系;在裂...     

爆破漏斗实验在中深孔爆破参数确定中的应用

根据利文斯顿爆破能量平衡准则,在某矿山进行了单孔系列、多孔同段和斜面台阶现场爆破漏斗试验,确定该矿中深孔分段矿房阶段嗣后充填法开采的炸药单耗、最小抵抗线、孔底距、孔间距等爆破参数,为工业试验及后续生产提供设计依据。     

基于连续破坏理论的爆破损伤区界定(增刊)

在地下工程及隧道工程的爆破过程中,爆破粉碎区及爆破裂隙区的界定对于合理利用爆破能量及优化爆破孔布置有着至关重要的作用,然而由于爆破开挖的复杂性与瞬时性,爆破粉碎区及爆破裂隙区一直未能得到准确的界定。本文中,在不考虑爆破过程中声音等耗能因素的情况下,爆炸所产生的能量全部转化为围岩体的动能,采用查普曼-柔格模型将爆破荷载等效为作用在孔壁上的均布载荷,且围岩体内的冲击波为环形波向外传播衰减。基于连续破坏理论对爆破过程中围岩体的力学参数的变化进行实时修正。最后,综合现场试验与数值模拟分析手段,对爆破损伤区的范围进行界定分析。     

中深孔的孔底起爆研究

为了论证孔底起爆的合理性和优越性,作者在查阅国内外大量文献资料的基础上,对孔口起爆与孔底起爆在同等条件下的力学指标和爆破参数作了对比性的理论计算、模型测试与实验及现场爆破试验,其结果表明:(1)孔口起爆的高应力指向孔底,低应力指向孔口,而孔底起爆时高、低应力指向正好与此相反,这种相反的应力指向有利于岩体破碎;(2)破碎效应是由入射和反射应力波及爆生气体的联合作用引起的;(3)孔底起爆具有大块率低、能消除悬顶和隔墙、提高眉线完好率及减少盲炮等优点,因而值得推广应用。