坑道出口现场爆破模型试验

针对某坑道出口爆破工程,研究决定采用“预裂爆破成型,平面药包分层剥离、定向抛掷”的爆破方案来解决坑道出口的可控爆破破碎和抛掷问题,采用“预留缷碴坑,抵抗层双向抛松,一次成型”的爆破方案来解决坑道出口两侧临空岩壁单向抛掷问题。为验证方案的可行性与时效性,根据工程环境地质条件及坑道几何参数,由爆破相似律确定试验爆破模型主要设计参数与试验爆破参数,进行现场爆破模型试验。试验结果得知爆后坑道出口全部贯通,洞口成型较好,岩石抛掷距离达到了设计要求。表明该爆破方案试验设计合理可行,爆破设计参数选择正确,得出了该爆破方案能实现坑道出口爆破的快速疏通,试验为坑道出口爆破提供了设计参数和理论依据。     

增大岩巷掘进爆破延迟时间以减少抛掷作用

结合微差爆破作用原理和岩巷掘进爆破的特点,建立了不同类别炮眼间合理微差延迟间隔时间的理论计算结构模型。现场工程实践表明,采用合理的段间延迟起爆时间,岩石碎块抛掷作用大大降低,炮眼利用率提高8%～10%,碎块抛掷距离减少约40%,块度均匀,爆堆集中,装岩效率提高约25%。     

露天矿台阶爆破岩石抛掷与堆积模型的研究

本文提出了台阶爆破岩石抛掷初始速度模型，抛掷角计算模型和抛掷与堆积物理模型，据此编制的计算机程序可以预测露天矿台阶爆破爆堆形状和岩石抛掷距离。     

球形装药岩石抛掷爆破初速度的数值模拟

根据球形装药爆炸载荷作用下岩石破坏以后，碎块加速运动物理过程的数值模拟，给出岩石抛掷爆破抛掷初速度的确定方法，并讨论了岩石抛掷初速度的分布规律，以及抛掷初速度与炸药单耗的关系。对硐室抛掷爆破抛掷距离的计算和控制爆破飞石距离的确定具有一定意义。     

基于岩巷钻装机组的集中近距抛掷爆破技术

为解决某煤矿岩巷爆破时岩块抛掷损伤钻装机及爆堆分散影响出碴效率的问题,通过理论分析归纳了控制岩块抛掷范围的思路,提出了集中近距抛掷爆破技术,对相关参数设计后将该技术进行现场应用。应用观测结果表明:与原方案相比,抛掷距离超过15 m的岩块集中于钻装机右侧且数量明显降低,个别岩块最远抛掷距离自30 m降低至18 m,全断面起爆后爆堆集中在工作面前方8.5 m范围内并向巷道右侧集中;在循环进尺提高的基础上,出碴时间控制在3 h之内。通过应用集中近距抛掷爆破技术,钻装机组受到有效保护,出碴效率得到进一步提高。     

抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺台阶采掘带宽度优化

抛掷爆破与拉斗铲配合的倒堆工艺环节中,拉斗铲在抛掷爆破形成的爆堆上作业,采掘带宽度是维系爆破区域与设备作业的关键开采参数。抛掷爆破效果、工艺设备作业要求及多煤层开拓运输系统布置是影响采掘带宽度的重要因素,根据抛掷爆破与拉斗铲作业特征和配合模式,分析了抛掷爆破开采参数与拉斗铲作业参数的影响关系;分析了与有效抛掷率影响密切相关的台阶高宽比及炮孔排效应。以抛掷爆破与拉斗铲倒堆综合成本最小为目标,以工艺设备作业要求和开拓运输系统布置条件为约束,建立了抛掷爆破采掘带宽度优化的非线性数学规划模型。并采用该模型对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破台阶采掘带宽度进行优化,确定其最佳采掘带宽度为67 m。     

巷道爆破环间延时对岩石抛掷距离的影响

在巷道爆破中,岩石抛掷距离会影响装载和运输等后续作业,甚至还会造成围岩的二次损伤,引发安全事故。应用数码电子雷管在新疆备战铁矿开展了巷道掏槽爆破环间延时对岩石抛掷的影响试验。每次爆破试验的岩石抛掷距离和爆堆高度通过红外测距仪测量并进行分析。结合碰撞理论和现场研究表明,环间延时的选择对岩石的抛掷起重要作用,随着环间延时时间的增加,抛掷距离、爆堆高度分别呈逐渐减少、逐渐升高的趋势,如环间延时时间为50 ms、100 ms、150 ms、200 ms、500 ms的巷道爆破延时抛掷距离分别为62 m、48 m、28 m、26 m、20 m,爆堆高度分别为1.78 m、1.86 m、2.14 m、2.23 m、2.59 m。环间延时时间为50 ms的巷道掏槽爆破对岩石的抛掷作用具有显著提升效果。     

黑岱沟露天煤矿高台阶抛掷爆破混凝土模型的相似材料配比试验研究

小尺寸模型试验在爆破机理研究中具有重要作用,相似材料的选取是模型试验的前提。以准格尔黑岱沟露天煤矿高台阶抛掷爆破为原型,利用量纲分析法确定了模型与原型之间的相似关系,采用河砂、碎石（<7 mm）、石膏、水泥、水等相似材料成分按照5种配比制作了标准试件,对标准试件进行单轴抗压强度试验和纵波波速测试试验,得到了各配比相似材料的密度、抗压强度、弹性模量、波阻抗等物理力学参数;同时制作了5种配比下的圆柱体素混凝土模型,通过单孔爆破漏斗试验算出各配比相似材料的单耗,最终选取了合适的模型材料配比,该配比可用于下一步的高台阶抛掷爆破模型试验。     

群药包定向爆破抛掷距离计算研究

群药包抛距设计和计算是抛掷堆积的关键所在 ,而抛掷堆积又是定向爆破筑坝的核心问题。为了更准确地设计和计算群药包抛掷距离 ,通过大量现场模拟试验 ,发现并总结抛掷堆积规律 ,找到影响群药包抛距的主要因素 ,进一步完善抛距计算公式 ,更好地指导定向爆破筑坝设计     

爆破模拟近场地震下顺层岩质边坡稳定性试验的理论研究

基于相似理论分析,探讨运用小尺度模型试验、用爆破模拟近场地震的方法考察顺层岩质边坡破坏的可行性。通过量纲分析发现,在模型试验设计中,通过控制模型大小来满足几何、形状参数缩比;通过选用相似材料,来控制波速比,密度比,进而从载荷、物性及形状上满足相似比关系,从理论上可实现爆破对近场高烈度地震的模拟。     

矿山滑坡危岩体定向拆除抛掷爆破应急排险方法

矿山滑坡危岩体在极限状态下极易发生二次滑坡灾害,如何实现应急排险以及排险方法的安全有效性验证一直是困扰矿山企业的实际难题。以磨环凼西侧滑坡危岩体为研究对象,根据城市高层建筑定向拆除爆破的技术思路,提出一种定向拆除抛掷爆破应急排险方法,采用自下而上、由坡面向内逐孔毫秒微差爆破的方式,将滑坡危岩体定向抛掷到指定位置,以达到应急排险治理和方便采装运输的目的。考虑现场排险试验的不可逆性,采用离散元方法,建立等比例矿山危岩体爆破动力分析模型,利用炸点颗粒膨胀法模拟爆破作用,设置无反射边界,并对最终爆破排险效果进行分析,以提前验证该方法的可靠性。结果表明：以50 ms的起爆时差,由740 m—760 m—780 m平台、自坡面向内依次起爆时,大块率小,无根底,可将滑坡危岩体全部清除;危岩体最远抛掷距离为186 m,符合《爆破安全规程》（GB 6722—2014）的飞石安全距离规定,最大爆堆高度为22 m,主要堆积在坡脚685 m平台,可实现危岩体的安全快速采装运输。研究成果为该类“摇摇欲坠”的滑坡危岩体的安全快速治理提供了一种新的方法,具有一定的工程应用价值。     

某矿山矿石爆破相似试验模型强度力学测试分析

某矿山采用无底柱分段崩落法,中深孔爆破,矿体节理裂隙发育,矿石物理力学性质比较复杂,矿石爆破相似试验模型材料的强度难以确定。因此,本文根据相似理论针对矿石进行相似性分析,并设置三组不同配比的模型试件进行力学测试,通过对模型试件的测试结果进行数据处理得到三组试件的σ-ε曲线图,分析三组试件的破坏形式,计算出三组试件的物理力学参数,并结合相似理论对矿石物理力学性质分析的理论值,最终得到满足矿石爆破相似试验的模型强度。     

嗣后充填采场爆破与充填体稳定协同效应研究

嗣后充填采场二步采过程中,兼顾爆破破碎效果和充填体稳定对于矿山高效、安全开采有重要意义。通过分离式霍普金森压杆（SHPB）试验获得矿石和充填体的动力学参数,以此为基础,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同孔底距、排间距和充填体保护层厚度等多种方案的爆破效果及充填体响应进行模拟分析,并通过山东金鼎铁矿现场爆破监测数据,拟合了质点振动速度的萨道夫斯基公式,结合数值模拟结果,分析应用数值模拟的可行性。研究结果表明：①50.3%品位磁铁矿动态抗压强度为53.8 MPa、动态弹性模量为21.6 GPa、动态抗拉强度为11.7 MPa,充填体平均动态抗压强度约为6.19 MPa;②爆破效果数值模拟显示,孔底距2.9~3.1 m、排间距1.8 m、保护层厚度大于等于1.5 m的爆破方案炸药能量利用最充分,爆破效果最好,且充填体最大振动速度小于12 cm/s,满足爆破安全规程的要求,能保证充填体稳定;③拟合公式推算结果和数值模拟结果基本一致,ANSYS/LS-DYNA软件用于模拟地下深孔爆破效果及充填体稳定性可以获得较为理想的效果。     

台阶高度对爆破振动高程效应的影响研究

爆破引起的振动是影响爆破生产安全和边坡岩体稳定性的重要因素,因此展开对爆破振动高程效应的研究是有必要的。本文通过现场爆破振动实测和混凝土模型爆破振动试验,研究台阶高度与爆破振动高程效应的关系,结果表明:高程对爆破振动既有放大效应也存在衰减效应,以衰减效应为主,放大效应为辅。在高程放大效应显现明显的区域,放大倍数随着高程差的增加,呈现先增大后缩小的变化规律。从整体来看,距爆源水平距离相等的测点,台阶的振速低于平地,在高程放大效应显现明显的区域除外。     

基于正交设计的露天含水炮孔冲孔效应敏感度分析

露天水孔冲孔效应影响因素繁多,研究各因素对冲孔效应敏感度控制意义重大.基于正交设计原理,在曼家寨采场进行9次现场爆破试验,以冲孔率、填塞体平均冲孔高度和填塞体平均冲孔加速度为试验指标,利用SPSS统计学软件在极差分析基础上引入方差分析,研究炸药单耗、填塞长度、填塞粒径和孔距等4个可能影响试验指标的因素控制冲孔效应敏感度...     

矿山爆破开采对周围建筑物的影响

通过对矿山爆破开采时爆破震动监测数据的分析和研究，总结出爆破震动对周围建筑物产生危害的主要影响因素，并根据现场测定数据，拟合出地震速度、药量大小与爆源距离之间关系式。现场测定结果与研究表明，必须重视爆破开采的地震规律及其对各种建筑物和构筑物影响的研究，才能充分发挥爆破技术的经济效益和最大限度地降低爆破振动的危害。     

采场轮廓预裂爆破成缝数值模拟及应用

结合山东新城金矿矿岩的物理力学性质和凿岩爆破参数, 运用非线性有限元软件LS-DYNA建立了16组预裂爆破成缝模型, 模拟了预裂爆破成缝的整个过程。选取五组预裂成缝效果较好的模拟参数, 运用Lsopt软件拟合出试验采场关于孔径和孔间距的预裂孔线装药密度公式, 并根据此公式在该矿试验采场结合生产进行预裂爆破试验。爆破后的采场两帮平整光滑, 预裂炮孔清晰可见, 验证了通过预裂成缝控制采场轮廓的可行性和有效性。该研究为其它矿山对采场轮廓的控制提供了一条新途径, 具有广阔的推广应用前景。     

矿山预裂爆破效果预测的BP神经网络法

为简化矿山预裂爆破效果预测环节、提高预测精准度，针对传统预裂爆破效果评价注重预裂坡面成型的不足，考虑到露天矿山边坡时常受到爆破破岩振动等动态荷载影响的特点，结合BP神经网络，提出了既考虑坡面成型标准又顾及爆破振动对边坡影响的矿山预裂效果预测方法。将单孔装药量、平均孔深、孔距、振动速度峰值（水平、垂直）、振动主频（水平、垂直）、爆心距等参数作为神经网络输入参数，将预裂坡面的平均振动速度、半孔率、不平整度、裂隙系数等参数作为神经网络输出参数。基于24次临近边坡的爆破技术数据建立了矿山预裂爆破效果的BP神经网络预测模型。3次现场爆破预测试验表明：通过神经网络内部的自组织结构，将岩石性质、工程地质条件等与控制预裂爆破效果有关的因素进行简化，可将平均振动速度的预测相对误差控制在7%左右，将半孔率、不平整度、裂隙系数的预测相对误差控制在3%左右，对于提高爆破预裂效果的预测精度有一定的参考价值。     

骨料矿山爆破粉矿率控制技术研究

控制爆破粉矿产率是减少骨料矿山矿石损失,促进骨料矿山高质量发展的重要途径。以某石灰石骨料矿山为例,首先通过矿山现场取样,开展了岩石动力学试验,结合破碎体筛分试验,分析了动载作用下石灰石破碎特征,讨论了控制粉矿产生的能耗密度范围和对应的动载强度范围。然后,以试验结果为依据,引入动载强度和质点振动速度峰值判据,开展了不同孔间延期时间台阶爆破数值模拟,以降低爆破粉矿产率为目标,并兼顾控制爆破大块产率,对孔间延期时间进行了优化。最后将优化后的延期时间用于矿山生产爆破,验证优化效果。研究表明：控制粉矿产生的合理能耗密度为1.85~2.05 J/cm³,对应的动载强度为200~205 MPa;数值模拟结果显示,延期时间为20 ms时,爆破粉矿率和大块率均较低,爆破效果最佳;矿山孔间延期时间调整为20 ms后,爆破粉矿率降低了6.12%,爆破大块率和平均破碎尺寸也相应减小。