岩石爆破中的空孔效应数值计算分析

为从理论上研究控制爆破中空孔效应的影响因素和探讨空孔设置(孔距、孔径等)的依据,采用了数值模拟计算和正交设计原理相结合的研究方法,对常见空孔设置情况进行数值模拟,分析了在控制爆破中空孔效应对岩石中应力波传播规律的影响程度,并对孔间距系数(孔距与装药孔直径的比值)、空孔直径和炸药种类3个因素进行了正交设计,得出了孔间距系...     

开挖大直径旋流井的深孔预裂爆破技术

为保证供水管道、井壁安全和施工工期,综合采用深孔预裂爆破技术,在复杂环境条件下成功地爆破开挖了大直径旋流井。该技术采用不同钻孔直径、不同装药结构组合及较大直径中心空孔,并利用孔内装MS12段和孔外用MS3段雷管连接组成毫秒延时爆破网路。通过工程实践该技术确保了井壁稳定和供水管道的安全,实现了快速施工。可为类似工程参考与借鉴。     

径向环形装药技术在露天矿台阶爆破中的应用

为了研究径向环形装药爆破技术在不劣化爆破质量情况下,对降低炸药单耗的影响。通过利用露天矿台阶爆破进行现场工业化试验验证,设计了一种径向环形装药装置,对富水炮孔和贫水炮孔进行了现场径向环形装药间隔爆破试验。结果表明在露天矿深孔台阶爆破进行小范围对比试验后,试验区炮孔全部正常起爆,且爆破后爆堆外观无异常,设备采掘正常;经进一步扩大试验,并对爆堆的大块率进行统计分析,在310 mm直径炮孔内使用75 mm直径的径向间隔,在降低炸药单耗时,并未发现试验区与对照区的爆破大块出现显著差异。得出径向环形装药结构在工程爆破中是可行的,在一定条件下在不造成爆破质量的劣化下可降低炸药单耗。     

立井深孔直眼掏槽大直径中心空孔作用分析和参数计算

为提高立井基岩段掘进爆破效率,改善破碎块度,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,探讨深孔直眼掏槽大直径中心空孔的作用机理。理论研究表明:空孔为装药掏槽炮孔提供了一个与其相平行的辅助自由面和破碎岩石的补偿空间,加大了爆炸应力波的反射拉伸作用,空孔的存在造成了槽腔岩石中的拉应力集中,从而增大了岩石中的拉应力作用强度,引起槽腔中裂隙的进一步扩展延伸,使槽腔内岩石的破裂和破碎更充分。数值模拟结果进一步验证了大直径中心空孔所具有的应力叠加和反射拉伸作用。在此基础上,对空孔与装药孔间距的合理取值进行了理论分析计算,中心空孔应处在掏槽孔形成的爆破裂隙区之内,并选用较大的松动爆破作用指数进行设计。     

周边空孔效应对爆破振速及围岩损伤的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破施工的爆破参数,研究了周边孔在空孔间隔情况下的炮眼布置方案。进而,从爆破原理出发,对装药孔与空孔之间的相互爆破作用进行了分析计算,认为在应力集中区与破裂区相互重合状态下的空孔间距是最适宜的间距,通过计算获得其间距值约为30 cm。进一步的实施了在空孔间隔布设周边孔情况下的光面爆破试验,根据爆破后的炮孔利用率及半孔率,发现在采用空孔间隔的左帮位置处,光面爆破效果良好,验证了通过上述方法计算得到的空孔间距是合理的。同时,对爆破过程中和爆破后分别实施了爆破振动监测及围岩损伤测试,爆破振动测试结果显示:空孔间隔侧的最大振速(12 cm/s)小于普通药包侧的最大振速(20 cm/s)。围岩损伤测试结果表明:空孔间隔装药处爆破导致的围岩损伤范围(22 cm)也较普通药包处小(27 cm)。需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,该文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对周边孔布设空孔时产生空孔效应的初步探索,该研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

分区组合爆破在硬岩暗挖地铁车站中的应用

青岛地铁3号线的青岛站为硬岩暗挖大断面车站,紧贴地铁2号线和商场,为高效开挖并确保既有构筑物的安全,在紧贴底板开挖区域顶部设置一排大直径不装药空孔隔振孔,并对爆破区域合理分区。爆破区域中部采用乳化炸药掏槽,提供临空面,上部爆破区域采用金属膨胀剂多次剥离破岩,下部爆破区域采用常规钻爆法提高工效。大直径中空孔掏槽、周边空孔减振、隔孔装药、孔内孔外联合延时起爆、使用金属膨胀剂,以上多种减振和分区组合爆破技术的应用,实现了大断面硬岩暗挖地铁车站紧贴既有构筑物的成功开挖,可为类似工程提供参考。     

分区组合爆破在硬岩暗挖地铁车站中的应用

青岛地铁3号线的青岛站为硬岩暗挖大断面车站,紧贴地铁2号线和商场,为高效开挖并确保既有构筑物的安全,在紧贴底板开挖区域顶部设置一排大直径不装药空孔隔振孔,并对爆破区域合理分区。爆破区域中部采用乳化炸药掏槽,提供临空面,上部爆破区域采用金属膨胀剂多次剥离破岩,下部爆破区域采用常规钻爆法提高工效。大直径中空孔掏槽、周边空孔减振、隔孔装药、孔内孔外联合延时起爆、使用金属膨胀剂,以上多种减振和分区组合爆破技术的应用,实现了大断面硬岩暗挖地铁车站紧贴既有构筑物的成功开挖,可为类似工程提供参考。     

井下矸石仓全深度一次爆破成井技术

为保证垂深13.2 m的矸石仓的全断面深孔一次光爆成井,采用分段式菱形掏槽、中心空孔设置抛掷弹改善掏槽、大空腔比装药结构的周边孔光面爆破以及掏槽孔和辅助孔分段集中装药,科学合理地选择爆破段高、装药量、装药结构、起爆顺序和时差,达到了成型良好的预期爆破效果,实现了安全、高效、快速的掘进的目的.同时提出了安全技术措施,对类...     

某露天矿含水炮孔爆破危害效应控制试验研究

露天矿含水炮孔的爆破质量和效果影响着露天矿的安全高效开采。为改善水孔爆破效果,采取改变布孔方式、炮孔排水护孔、水间隔装药等控制变量进行了现场对比爆破工程试验,利用高速摄影系统和爆破振动测试系统测得现场试验爆破视频和振动峰值。试验结果表明:改变布孔方式、排水护孔、水间隔装药后均能有效控制爆破危害效应,对相似工程有借鉴意义。     

中深孔和浅孔相结合的爆破技术在永久边坡开挖中的应用

介绍了中深孔和浅孔联合微差控制爆破技术在水电站永久边坡开挖中的应用情况,叙述了在工期紧张的情况下方量较大的工程爆破施爆方案的选取、起爆网路的选择、爆破参数设计和爆破安全技术校核等技术问题.其中,在爆破孔设计上采用中深孔分层装药,浅孔连续装药,并采用了V型起爆网路进行起爆.在安全技术问题上主要涉及到爆破振动危害防范距离的确定,还对爆破效果进行了分析.     

某铅锌矿采空区处理与矿柱爆破的协同技术

采空区安全隐患处理问题是空场法开采矿山的共性问题,并且在采空区治理中一般会伴随遗留矿柱的回采。为进一步研究采空区处理与矿柱爆破的彼此协同技术,以某铅锌矿945 m中段以上采空区处理与遗留矿柱回采为例,通过调研矿山开采现状,制定并优选了采空区顶板强制崩落技术方案。爆破实施结果表明:矿柱爆破破顶技术方案整体上是可行的,爆破达到了开"天窗"的效果,消除了采空区顶板垮落的地压风险;破顶区域炮孔堵塞带来的装药长度不足问题,通过调整起爆顺序,即由原来的分段爆破改成集中同段爆破,增大爆轰能量进行解决,最终实现了地表成功破顶。研究中涉及的相关爆破技术可为其他类似开采条件的矿山提供有益参考,丰富了采空区处理与矿柱爆破回采协同技术在类似矿体开采的现实价值。     

预裂爆破在白马铁矿边坡靠帮中的应用

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔装药结构不耦合系数、线装药密度等先进行理论计算,然后试验对比分析,确定针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,采用逐孔搭配导爆索排间分组联合起爆网路。这种大孔径深孔"预裂-缓冲"爆破方案在采场靠帮实践中取得明显成效,可为类似工程提供较好的参考价值。     

预裂爆破在白马铁矿边坡靠帮中的应用

露天采矿终了边坡稳定性至关重要,为了解决矿山前期开采过程中靠帮边坡质量不理想、半壁孔痕率低、预裂面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,白马铁矿在终了境界采用了大孔直径160 mm进行预裂爆破。根据开挖岩体的地质特征,对间隔装药结构不耦合系数、线装药密度等先进行理论计算,然后试验对比分析,确定针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,采用逐孔搭配导爆索排间分组联合起爆网路。这种大孔径深孔"预裂-缓冲"爆破方案在采场靠帮实践中取得明显成效,可为类似工程提供较好的参考价值。     

深孔爆破对隐患资源开采两帮的动力响应特性研究

隐患资源安全开采是采矿工程领域面临的难点问题。结合某铅锌矿隐患资源开采工程实际情况,利用显示动力分析软件LS-DYNA构建深孔爆破荷载作用下充填体动力响应的数值仿真模型;设计了5种不同装药结构,分析爆炸应力波在充填体环境下的传播特征。结果表明:隐患资源两帮受到的拉应力小于其动态抗拉强度,两帮不会发生"片落";采用不耦合装药并且空气间隔系数为0.52可以使爆破应力分布更均匀;爆破振动速度和应力叠加使药包中心点到充填体的投影位置的速度和应力达到最大值;爆破参数为:炮孔直径为110 mm,排距×孔距=2.0 m×1.8 m,边孔与充填体之间的距离为1 m,一卷炸药(长0.67 m,直径90 mm)+1 m空气间隔的边孔装药结构即方案4。现场试验表明,优化的装药结构可以较好解决深孔爆破对隐患资源开采稳定性的问题。     

地下厂房吊车梁岩台爆破开挖试验研究

为了在复杂地质条件下爆破开挖吊车梁岩台 ,进行了垂直孔或水平孔光爆以及垂直孔预裂等开挖方案试验。通过不同开挖方案爆破效果的分析和比较 ,确定了能使岩台成型良好的开挖方式和爆破顺序。爆破后利用声波法测定了围岩破坏深度。检测结果表明 ,围岩破坏深度较浅 ,所确定的开挖方式和爆破顺序能够保证吊车梁施工与运行期的安全。     

光面爆破孔内间隔装药传爆方法的改进与应用

在赵山渡引水工程许岙隧洞的开挖中 ,由于现场难以得到光爆专用炸药 ,只能利用直径 2 5mm的乳化炸药卷 ,或者将直径 32mm的药卷劈成条进行连续装药。在这种条件下 ,存在着线装药密度大、临界直径和管道效应等问题 ,不能取得良好的光爆效果。采用间隔装药并依靠导爆索传爆 ,又有成本高的问题。为此 ,进行了只用一发雷管起爆并使孔内间隔装药全部传爆的试验 ,现场试验已经取得成功。这一技术已在隧洞开挖中得到应用。本文概述了这项技术的试验和应用情况。     

兰尖铁矿边帮控制爆破的实践

兰尖铁矿需要用预裂爆破、光面爆破、刷帮爆破等不同的控制爆破技术来减小爆破震动及后冲对固定边坡的危害。文中概述了这些控制爆破的设计及施工中的关键问题 ;对预裂爆破布孔参数和单孔药量的选取以及缓冲孔的参数、超深、装药量和主爆孔药量与预裂爆破的关系进行了较详细的阐述。此外 ,讨论了光面爆破、刷帮爆破的布孔参数、装药量和装药结构。作者认为 ,预裂爆破可作为降震措施 ;在破碎带中可用光面爆破来保证边坡的平整和稳定 ;特殊情况下才采用刷帮爆破来清理边坡     

50 m厚岩石剥离的深孔抛掷爆破法及爆破振动特性

针对黑岱沟露天煤矿单一特厚煤层上覆50m岩石的高效剥离问题,提出了利用大直径倾斜深孔进行抛掷爆破+吊斗铲剥离的露天煤矿开采技术方案,探索了一套深孔抛掷爆破主要技术参数的确定方法,取得了深孔抛掷率32%以上的效果。在单孔装药量大,一次抛掷爆破装药量超过1 000t的条件下,通过现场爆破振动测试了解抛掷爆破的振动特性后,采用毫秒延时逐孔起爆、不同品种炸药匹配装药和大孔距预裂爆破等综合技术,取得了良好的减振效果,为黑岱沟露天煤矿高边坡稳定及邻近矿区房屋的安全创造了有利条件。     

高陡边坡下民采空区处理技术分析

针对民采空区可参考资料不全、处理难度大的情况,以大宝山露天矿709平台高陡边坡下的民采空区为背景,采用三维激光扫描技术及钻探手段探测并分析了采空区的分布范围及相关参数,确定了其基本状况。由于现场打钻较为困难,综合采用切割孔、加密孔及辅助自由面的形式,并对边坡下的采空区采用爆破振动效应及挤压作用处理,通过爆破参数的调整及起爆网路的优化,成功消除了民采空区的安全隐患,为民采空区的治理提供了思路。     

电子雷管在一次成井32m爆破技术处理采空区中的应用

为消除业已存在的采空区对矿山开采带来的安全隐患,矿山亟待对存在的采空区进行有效的处理。常规方式处理采空区难度大、安全隐患多、费用高,为此提出从地表穿孔,采用电子数码雷管爆破技术,真正实现一次爆破全孔高度成井方式处理采空区。将一次成井爆破的矿岩充填采空区,同时也成为外部充填采空区的通道,可从外部回填较大采空区。采用电子数码雷管成功地实现了一次爆破成井32m,并成功地处理了采空区,为矿山处理采空区提供了新的方法和途径,具有典型的推广意义。