预裂孔逐孔起爆在露天矿破碎带边坡的应用

攀枝花铁矿进入中深部开采后,露天采场的边坡高度已达105⁵55m。随着边坡高度的增加,高陡边坡的局部沉降、垮塌频发,严重威胁采场内人员和设备的安全。针对露天采场的不稳定边坡主要集中在破碎带部位,破碎带的爆破预裂效果较差并且有爆破产生的振动等问题,根据预裂爆破成缝机理,结合破碎带边坡地质特征和延时爆破理论,对破碎带预裂效果较差的原因进行了分析。认为预裂孔逐孔起爆更有利于破碎带边坡的预裂效果,同时能够"引导"、减轻爆生气体向预留边坡方向的作用,还能降低爆破振动对预留边坡的破坏作用。通过预裂孔同时起爆和逐孔起爆在破碎带部位的对比实验,取得了预裂孔逐孔起爆在孔痕率和爆破减振率上优于预裂孔同时起爆的实验效果。     

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。     

双重预裂与定向抛掷爆破相结合在露天煤矿削坡减载工程中的应用

通过双重预裂爆破和定向抛掷爆破相结合,将高边坡危岩爆破抛掷至指定位置,起到削坡减载的作用。同时,利用双重预裂爆破稳定预留岩体。相对于传统预裂爆破,双重预裂爆破能更好地减弱抛掷爆破对预裂边坡的损坏,在主炮孔起爆前沿开口线形成一层1.0 m左右的破碎带;相对于传统预裂孔形成的预裂缝,保护预留岩体的作用更加明显;与目前使用预裂爆破或者抛掷爆破常规手段进行削坡减载相比,具有效率高、成型快、边坡稳定性好的优点。在黑山煤矿二期削坡减载工程中的实际运用中,一次削坡工程量达30×104m3,边坡成型面积达1×104m2以上。     

控制振动速度条件下高边坡爆破的施工方法与验收标准

在对爆破振动速度控制有一定要求的条件下,利用预裂爆破的减震效果,进行高边坡爆破的设计和施工。本文结合一码头土石方工程,介绍了预裂孔、缓冲孔及主爆孔的爆破参数、装药结构、起爆网路的选择与确定,并论述了边坡爆破施工的要求和注意要点,以及露天边坡验收标准。     

控制振动速度条件下高边坡爆破的施工方法与验收标准

在对爆破振动速度控制有一定要求的条件下,利用预裂爆破的减震效果,进行高边坡爆破的设计和施工。本文结合一码头土石方工程,介绍了预裂孔、缓冲孔及主爆孔的爆破参数、装药结构、起爆网路的选择与确定,并论述了边坡爆破施工的要求和注意要点,以及露天边坡验收标准。     

逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用

介绍了以降低爆破震动为主要目标的逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用。利用SHOT PLAN软件进行爆破网路优化设计,实现了单孔单网路的可靠起爆。6次爆破震动测试结果表明,与原排间微差起爆技术相比,采用逐孔爆破技术后,爆破质点峰值振速降低了22%～78%。逐孔爆破技术的应用,有效降低了震动危害,使凹陷露天采场边坡的稳定得到了有效控制,同时改善了爆破效果,提高了铲装效率。     

水厂铁矿邻近边坡控制爆破技术研究与应用

基于相邻孔壁拉伸应力集中致裂的预裂爆破作用原理,在首钢水厂铁矿邻近边坡控制爆破试验中采用了径向不耦合装药、小孔距、多个炮孔同时起爆3项技术,同时在预裂孔与主爆区炮孔之间布置缓冲炮孔.现场试验的结果显示,采用这种预裂与缓冲相结合的边坡控制爆破技术,预裂孔壁保留比例达到了60%～85%,与采用普通台阶爆破时相比,边坡台阶坡面平整程度和岩体完整性显著提高,对维护边坡稳定具有重要意义.     

台阶爆破岩石破碎楔块理论及数值模拟研究

在逐排或齐发爆破情况下,一般没有考虑岩石在单个炮孔爆破后产生的空间破碎形态问题。岩石在爆炸作用下产生的空间破碎形态主要受岩石性质,自由面状况、炸药性能等因素影响。逐孔起爆改变了岩石的自由面状况,进而对爆破效果产生了较大的影响。根据露天台阶爆破逐孔起爆条件下岩石动态破碎特征,提出了露天台阶爆破岩石破碎楔块理论,分析了逐孔起爆条件下,体积公式计算炮孔装药量的局限。采用有限元软件ABAQUS/EXPLICT中的CEL方式加载爆炸载荷,并结合混凝土塑性损伤本构(CDP)建立了双坡面三维台阶爆破模型,得到了不同时刻岩体内应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况。模拟结果表明:岩石爆破破碎楔块理论更加接近逐孔起爆条件岩石破碎状况,并有利于炮孔装药量计算。     

基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术

为保证一次爆破形成垂深30 m的大断面天井,本文提出了基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术.首先通过对预裂爆破作用机理分析,选取了炮孔不耦合系数为3.1、线装药密度为1.61 kg/m、预裂孔间距为1.3m等预裂爆破主要参数;同时根据爆破漏斗试验和球状药包爆破特点选取了圆形布孔、球状药包爆破孔间距为2m、分层高度为3 m、同层同段起爆、分层微差200 ms等球状药包爆破主要参数.最后根据所选参数在三道庄露天矿进行现场实验,实验达到了预期的爆破效果,证明该技术在深孔一次爆破成井可行,对类似工程具有一定参考价值.     

高低孔爆破处理高陡边坡的技术分析

针对前期规划不当,大宝山露天矿877 m平台高陡边坡局部存在难以采用预裂爆破技术进行处理的情况,决定采用高低孔爆破处理技术。为了解决这一难题,首先分析了高低孔的相对内涵,并对高低孔孔深计算公式进行了简单推导,然后通过公式计算得到了高低孔的孔深。在施工阶段,为了确保低孔的实施效果,两排低孔分区域使用同段别毫秒延时雷管,晚于高孔起爆。实践表明,处理后的平台平整度良好,坡面较为稳定,对高陡边坡采用高低孔爆破处理具有可行性,效果较好,可为类似边坡处理提供新思路。     

高低孔爆破处理高陡边坡的技术分析

针对前期规划不当,大宝山露天矿877 m平台高陡边坡局部存在难以采用预裂爆破技术进行处理的情况,决定采用高低孔爆破处理技术。为了解决这一难题,首先分析了高低孔的相对内涵,并对高低孔孔深计算公式进行了简单推导,然后通过公式计算得到了高低孔的孔深。在施工阶段,为了确保低孔的实施效果,两排低孔分区域使用同段别毫秒延时雷管,晚于高孔起爆。实践表明,处理后的平台平整度良好,坡面较为稳定,对高陡边坡采用高低孔爆破处理具有可行性,效果较好,可为类似边坡处理提供新思路。     

复杂环境超深孔抛掷爆破技术

为了解决具有悬坡和陡峻坡等复杂地质构造的乌东德水电站左岸水垫塘边坡开挖难题,采用超深孔抛掷爆破技术,严格控制钻孔角度、质量、装药量和装药结构,采用高精度非电雷管起爆网路,在其高程1 000~1 030m的边坡实施了爆破开挖。结果表明:30m超深孔抛掷爆破效果较好,光爆面在爆破后直接成型,边坡平整,整个爆区底板平整,半孔率在90%以上,并且有效控制了爆破振动对边坡的影响,达到了预期的爆破效果,可为类似工程提供参考。     

最终边坡预裂爆破技术参数及应用效果分析

为了保证边坡稳定性及减小爆破振动效应,对大宝山矿区889～877 m平台最终边坡采用了深孔台阶爆破、缓冲爆破与预裂爆破相结合的技术方案。根据边坡预裂爆破中预裂缝的形成是爆炸应力波和髙压气体联合作用的分析结果,和889～877 m平台最终边坡的主爆孔、缓冲孔、预裂孔相关的爆破参数,进行了现场实验。结果表明:爆破实施后,889～877 m平台最终边坡的半孔率高达85%,不平整度较低,较好地保证了最终边坡的稳定性,并将爆破振动的影响控制在安全范围之内。     

深孔爆破中不同起爆方式对爆生裂纹的数值模拟

为了分清齐发爆破和逐孔起爆的方式对岩体裂纹的影响,运用LS-DYNA动力有限元分析软件,分别对深孔三孔齐发起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂纹扩展机理进行了数值模拟,并描述了深孔爆破时的应力分布云图和裂纹扩展以及损伤演化情况,得到岩体的破碎区和裂隙区的范围。模拟分析结果表明:采用逐孔起爆法使岩石的自由面发生改变,炮孔破坏更为严重,对爆破效果产生很大的影响。并对计算结果进行了分析,对指导工程实践有一定的参考价值。     

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。     

导向孔诱导成缝在露天矿靠帮爆破中的应用

为了解决露天矿在靠帮过程中由于地质原因或者人为原因造成的预留靠帮作业空间狭窄,而无法使用常规预裂技术进行控制靠帮的问题,设计采用一种导向孔诱导成缝技术。即利用间隔装药技术对爆破能量释放进行调控的优点和导向孔爆破技术对爆破裂缝扩展方向控制的特点,实现狭窄区域的控制靠帮爆破。目前该技术成功地应用在了白云鄂博西矿的二次境界优化工程中,并且取得了良好的靠帮控制爆破效果。     

复杂环境超深孔抛掷爆破技术

为了解决具有悬坡和陡峻坡等复杂地质构造的乌东德水电站左岸水垫塘边坡开挖难题,采用超深孔抛掷爆破技术,严格控制钻孔角度、质量、装药量和装药结构,采用高精度非电雷管起爆网路,在其高程1 000¹ 030m的边坡实施了爆破开挖。结果表明:30m超深孔抛掷爆破效果较好,光爆面在爆破后直接成型,边坡平整,整个爆区底板平整,半孔率在90%以上,并且有效控制了爆破振动对边坡的影响,达到了预期的爆破效果,可为类似工程提供参考。     

甑子岩特大型危岩体治理开挖控制爆破

甑子岩特大型危岩体治理削方量大、施工周期长、环境复杂,治理施工过程中,通过合理的布置爆破区域及采取安全控制措施,有效地降低了爆破施工对危岩体稳定性的影响,保障了施工过程的安全。采用导爆管雷管孔内、外接力传爆的逐孔顺序微差起爆方法及预裂爆破技术,获得了较为平整的开挖坡面,半孔率高,整体爆破效果好。施工过程中按特定爆心距处危岩体表面测点爆破振动速度作为稳定性监测的控制标准,可有效降低爆破对母岩体及危岩体的振动影响,符合危岩体快速治理及振动控制的要求,有利于规范爆破施工过程控制。