深厚冲积层大直径千米立井冻土掘进爆破参数优化

理论研究和室内试验在深层冻土爆破参数设计中存在着限制,结合赵固二矿西风井冻土掘进的施工特点,开展爆破参数优化现场实验。以掘进速度、安全、质量为评价依据,对炸药选择、钻眼机具、炮眼布置和深度、装药参数和起爆顺序等参数进行优化分析。结果表明:通过合理设置中空孔、一二级掏槽孔、辅助孔和周边孔的孔距与间排距,调整装药参数和雷管段位等手段,使得爆后土体均匀无大块,将爆破进尺由1.9 m提高至2.8 m,炮孔利用率由67.9%提高至93.3%;同时将爆破振动控制在安全范围以内,实测井壁最大振动速度为8.39 cm/s,保证了施工安全性;通过经济效益比较分析,优化后的爆破方案较之前显著提高了施工效率,缩减掘进工期44.5 d,大大节约了施工成本和冻结成本。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100²00ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200²50ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100~200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200~250ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

立井冻土钻爆法施工爆破参数初探

引用岩石爆破理论,结合冻土爆破破坏特征,探讨了立井冻土钻爆法施工掏槽参数和光爆参数的设计计算方法．在此基础上,以冻结砂土为原型进行掏槽爆破和光面爆破模型试验．结果表明,当孔深Lb＝1．0～1．5m时,较为合理的掏槽爆破参数为：单位耗药量q＝1．8～2．4kg／m3,槽孔布置圈径D＝1．0～1．2m,孔距b＝500～700mm;较为合理的光面爆破参数为：炮孔间距b＝500～700mm,炮孔密集系数m＝0．8～1．2,径向空气间隙或轴向空气垫层不偶合装药结构．     

立井冻土爆破技术的研究

建立了冻土爆破冻结管震动破坏准则,进行了冻土爆破性的分析,根据冻土掏槽参数和光面爆破参数的模型试验进行冻土爆破参数的设计,并结合冻土爆破实际,提出了冻土爆破前的准备工作,如详细分析爆破作业区内冻结管的偏斜情况,计算每根冻结管距井帮的最短距离,根据井筒断面及冻结土层的特性,选择钻眼设备等。经过实践,既保证施工安全,又提高了效率。     

立井超深孔爆破实践

本文介绍了常规钻眼设备实现立井超深孔（８米），爆破的钻具改进，爆破参数的选择及存在的问题。     

冻土模型爆破机理的试验研究

在大型模型试验的基础上，本文介绍了粘性冻土爆破后的破坏形式，得到了有关爆破指标与冻土温度，冻土含水率等主要参数之间的关系，为井筒冻土爆破提供了理论依据。     

冻土孔内微差爆破漏斗模型试验研究

单孔一次起爆和孔内微差爆破漏斗模型试验表明：冻土孔内微差爆破可增大爆破破碎深度，降低炸药单耗，减少大块率。．     

立井混合作业深孔爆破技术研究与应用

介绍了立井短段掘砌混合作业深孔爆破技术等方面的研究和应用结果。施工中根据工作面的岩性、空帮高度等情况,设计了不同条件下的爆破图表,取得了较理想的爆破效果。     

桥墩立井开挖控制爆破研究

桥墩立井开挖爆破,由于其工作断面小,岩石的夹制性大,因此炮孔利用率低,爆破效果差。针对这种情况,在某跨江公路桥桥墩立井的爆破开挖中,根据多次试验的结果,设计了较合理的爆破参数、装药结构及起爆方式,从而改善了爆破效果,提高了炮孔利用率。文中讨论了爆破震动对新浇混凝土的影响机理,在此基础上,设计了间隔装药的周边减震孔,并采用单孔微差起爆,较好地避免了爆破震动对相邻桥墩新浇混凝土的影响。     

立井爆破合理微差时间的初步探讨

本文在分析露天台阶微差爆破求算合理微差时间隔的基础上，根据微差爆破作用原理，提出了立井爆破时不同种类炮孔间合理微差时间间隔的计算方法。     

青藏铁路冻土开挖爆破参数的研究

冻土爆破开挖是青藏铁路建设中的一大难题。通过现场球状药包和柱状药包漏斗爆破试验 ,初步确定冻土爆破的炸药单耗 ,在此基础上 ,利用三次深孔路堑开挖爆破试验 ,确定了高含冰量冻土开挖的最佳爆破参数。     

立井爆破效果预测及模糊综合评价

为了预测立井爆破效果以优化设计参数,确定以影响立井爆破效果的10个设计参数及"循环进尺、炮孔利用率、平均单耗、超欠挖量、周边孔眼痕率"5个效果参数作为输入、输出层样本,建立基于BP神经网络的立井爆破效果预测模型。结果表明:各参数的预测误差大多控制在5%以内,模型能够较好地达到预测目的;为了对预测结果进行定量化评价,以"炮眼利用率、炸药单耗、超欠挖量、周边孔眼痕率"作为评价指标,建立模糊综合评价模型并应用于白家宫2#副井中,评价结果与现场实际情况一致,达到了定量化评价的目的。将二者结合应用,对于优化立井爆破设计参数具有重要作用。     

高纬高寒地区冻土爆破效果优化研究

针对高寒高纬度地区不同冻土厚度下爆破块度大块率高的难题,在乌努格吐山铜钼矿冬季低温下进行爆破漏斗试验。根据试验结果利用利文斯顿爆破漏斗理论确定了冻土装药参数与爆破漏斗参数之间的关系,计算出冻土层的变形能系数,分析了不同冻土层厚度的爆破漏斗特性曲线。在装药量为4 kg时,冻土临界深度为1.3 m,最佳埋置深度为0.84 m,变形能系数为1.06;在装药量为8 kg时,冻土临界深度为1.7 m,最佳埋置深度为1.2 m,变形能系数为1.05;在装药量为12 kg时,冻土临界深度为2.2 m,最佳埋置深度为1.34 m,变形能系数为0.95。根据爆破立方根定律,推导出适用于现场冻土区的最佳装药参数,经过对不同冻土层厚度多种爆破参数下爆破效果对比分析,采取“分区域,分阶段”原则优化爆破效果,对于弱冻层区域采用减小堵塞长度并增加装药高度的方法提高爆破质量;对于强冻土区主爆孔周围增加辅助孔来降低冻土层大块率。总结出适用于高寒地区随冻土层厚度变化的爆破参数优化方案,爆破效果改善明显,在很大程度上降低了冻土层爆破后的大块率产出,提高供矿率。     

冻土爆破性的灰色关联分析

用灰色关联分析法分析了冻土爆破性影响因素之间的密切关系,评价了几种冻土的爆破性。变形能系数与抗拉强度关系密切,其次为纵波速度和爆破漏斗体积。试验测出冻结砂土、冻结粘土在－７℃、－１２℃、－１７℃温度条件下爆破性的影响因素,综合评价表明－１７℃的冻结粘土最难爆破。     

冻土爆破性的灰色关联分析

用灰色关联分析法分析了冻土爆破性影响因素之间的密切关系，评价了几种冻土的爆破性。变形能系数与抗拉强度关系密切，其次为纵波速度和爆破漏斗体积。试验测出冻结砂土、冻结粘土在－７℃、－１２℃、－１７℃温度条件下爆破性的影响因素，综合评价表明－１７℃的冻结粘土最难爆破。     

冻土爆破块度分布规律的模型试验研究

在不同的温度下，对冻结粘土，冻结砂土进行了爆破漏斗试验，收集爆破后块度进行筛分统计，分别用Ｒ－Ｒ分布函数和Ｇ－Ｇ－Ｓ分布函数进行回归分析，结果表明，冻结粘土的爆破块分布较好地服从Ｒ－Ｒ分布函数，冻结砂土的爆破块度分布较好地服从Ｇ－Ｇ－Ｓ分布函数。     

立井光面爆破轴向不偶合系数研究

在分析轴向不偶合装药的缓冲作用原理和成缝机理的基础上,得到了轴向不偶合系数在不同条件下的取值范围,在立井光面爆破中取得了良好的爆破效果。对类似工程有参考价值。     

立井光面爆破轴向不偶合系数研究

在分析轴向不偶合装药的缓冲作用原理和成缝机理的基础上，得到了轴向不偶合系数在不同条件下的取值范围，在立井光面爆破中取得了良好的爆破效果。对类似工程有参考价值。     

小断面渗水岩石立井爆破的问题与对策

分析了在实际条件下小断面立井爆破所存在的问题,包括使用的炸药密度小、爆速低,不利于进行致密花岗岩爆破和水炮孔装药;作业面水的存在,影响布孔、钻孔、装药、堵塞、引爆等爆破施工环节。通过增加炮孔布置的数量、保证必要的爆破炸药单耗、采取一系列有效的施工技术和爆破技术等措施,减小或避免水的不利影响,改善了爆破效果。实践表明,空孔在作业面有水的致密花岗岩立井掏槽中仍能起到显著作用;立井渗水量大时可利用水覆盖控制爆破飞石,降低井口的防护要求。