空气间隔装药技术在露天煤矿爆破开采中的应用

在概述空气间隔装药爆破机理的基础上,以某露天煤矿为例,通过爆破试验确定出最佳的空气间隔装药爆破参数,并对爆破效果进行综合评价。评价结果表明,装药结构对露天煤矿爆破效果有较大影响,通过采用合理的装药结构,能显著改善爆破效果,并节约爆破成本,保证煤矿生产安全。在综合考虑爆破效果及爆破成本的情况下,将PVC管空气间隔器的长度确定为1.20 m,所对应的爆破后冲距离最短、铲装运输效率较高、炸药单耗量较小。     

水不耦合径向装药对预裂成缝效果影响分析

摘要：为研究空气和水两种介质对预裂爆破的影响,通过LS-DYNA软件,研究不同不耦合系数情况下大理岩HJC本构模型在空气和水介质条件的单孔爆破损伤情况和多孔爆破成缝情况。结果表明：（1）不耦合系数相同情况下,水不耦合装药岩石损伤范围会大于空气不耦合装药。随着径向不耦合系数增大,大理岩在空气不耦合装药和水不耦合装药条件下的损伤范围均逐渐减小这可以有效保护孔壁岩体。（2）水不耦合装药与空气不耦合装药的应力传播规律相同,但水不耦合装药相较于空气不耦合装药,对爆炸能量的利用率更高。（3）针对于本文的岩石条件,得到了最优的爆破参数组,在现场取得较好的预裂爆破效果。     

不耦合装药条件下煤层爆破效应数值模拟研究

为了解决露天矿煤层爆破所带来的末煤率高的问题,提高矿山的经济效益,研究了采用不耦合装药代替连续装药结构;通过ANSYS/LS-DYNA软件构建了不耦合系数为1.0、1.2、1.4、1.6、1.8这5个模型进行分析。结果表明：随着不耦合系数的增大,炮孔底部压应力逐渐减小,且减小的速率呈现先增大,后减小,再增大的趋势;采用不耦合装药方法,可解决煤层爆破过度破坏的问题。     

PVC间隔装药光面爆破技术在掘进爆破中的应用

传统巷道掘进爆破过程中常使用导爆索间隔装药结构进行光面爆破作业,但该结构单孔装药时长较长,施工效率较低且成本较高,面对此类工程问题,考虑采用PVC间隔装药结构,利用乳化炸药的殉爆性能进行传爆以代替导爆索进行光面爆破,同时结合LS DYNA数值模拟软件对该结构进行仿真分析,仿真结果表明:在25mm的PVC材料间隔条件下,乳化炸药完全传爆,爆破后炮孔上部区域保存完好,未发生明显侵蚀,可有效留存半孔壁达到光爆效果,贴近炸药的下部区域矿体材料失效,侵蚀较为完全,配合崩落孔可有效崩落矿体。现场爆破施工过程通过合理调整周边孔孔距进行了光爆试验,爆破后半孔率可达73%,超欠挖量在20cm以内,最大孔痕长度达2.9m左右,基本达到光面爆破效果,可为无导爆索光面爆破技术的研究提供借鉴。     

孔底间隔装药对台阶爆破地震的影响研究

采用数值模拟方法分析了孔底间隔装药对台阶爆破地震的影响,运用动力有限元方法建立了连续装药和孔底间隔装药的数值模拟模型。研究表明：孔底间隔装药减震作用明显,分析结果对于露天爆破工程中孔底间隔装药作业有一定的参考价值。     

连续间隔装置在露天矿台阶爆破工程的应用

间隔装药技术在国内外的矿山爆破施工中已经大量应用。相对于连续装药,间隔装药使同一炮孔中炸药爆炸瞬间几段药柱产生的爆炸应力波相互叠加,爆轰气体产物相互作用,再加上间隔材料的影响,增加了裂隙区的范围,提高了炸药能量利用率,有利于达到预定的爆破效果。由于传统间隔装药方法不够连贯,导致在装药阶段需要花费大量的时间。采用自制式连续装药间隔器进行间隔装药改变了原有的装药方式,提高了装药速度,降低了填塞段的大块率。为了测试连续装药间隔器在露天台阶爆破工程的应用,在金山金矿进行了现场试验。结果表明,连续间隔装药装置可在现场进行实际操作,具有操作简单、成本较低、经济效益好等优势。     

不同类型分段装药爆破技术应用

分段装药技术有多种类型,且各种类型的使用效果有较大差异,存在分段类型选用与施工技术匹配的问题。因此,结合不同类型分段装药技术的特点分析探讨了基于目的、客观条件等因素的分段装药技术选用原则,探讨了分段装药设计的装药参数、孔网参数、起爆延时的合理设计方法与参数取值,为爆破作业的分段装药类型选择提供参考。     

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。模型方式 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，加强爆破作     

炮孔水介质不耦合装药爆破的研究

基于现有爆破理论和爆破技术,对钻孔爆破中水和空气不耦合装药爆破进行了研究,从理论上推导了采用不同耦合介质时炮孔孔壁初始压力,得到的结论是水介质不耦合爆破对爆炸能量的利用率更高,形成的准静态应力场强度更强,作用也更均匀持久。现场试验表明水不耦合装药爆破装药量少,爆破震动低,围岩稳定好,成孔率高,并可大大地节约施工成本、降低爆破烟尘和提高施工循环进度。     

间隔装药在露天矿爆破中的试验与应用

对于露天矿来说,爆破效果的好坏对其采剥生产的顺利进行产生着重大影响.通过气体间隔和水间隔2种间隔装药结构在爆破生产中的试验与应用,对铁矿的生产爆破技术进行了改革,对间隔装药结构的爆破从装药方法、理论、试验和实际应用等方面分别进行了论述.间隔装药的应用,降低了爆破初始脉冲压力峰值,减少了爆破的破碎能量,延长了爆破作用的时间,增加了爆破破裂能量,改变了爆破能量的分配状况,提高了爆破能量的利用率,改善了爆破效果,并且获得了良好的经济效益.因此,间隔装药可以在类似矿山爆破生产中推广应用.     

深孔不耦合装药爆破技术卸压效果验证

为验证不耦合装药结构爆破技术对应力集中区域的卸压效果,采用了理论探讨和现场试验手段进行了研究。通过研究发现增加煤体内部裂隙发育可以有效增加卸压效果,而不耦合装药爆破恰好能够将爆破能量用于裂隙的发育。在比较基础上选择水作为耦合介质,并选取一段现场实测具有应力集中现象的巷道作为试验对象,通过电磁辐射监测及现场动态监测得知不耦合装药爆破卸压后巷道围岩应力集中情况得到有效缓解,卸压效果明显。     

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究

为了提高光面爆破成型质量,提出了一种低能量密度炸药连续装药光面爆破技术,利用LS DYNA进行数值模拟,对比2#岩石乳化炸药间隔装药和低能量密度炸药连续装药的应力场,然后将此技术用于长九（神山）灰岩矿四号隧洞控制爆破和露天边坡光面爆破。结果表明：2#岩石乳化炸药间隔装药模型中,装药段与非装药段测点应力峰值相差很大;而在低能量密度炸药连续装药模型中,沿炮孔轴向相同爆心距的测点应力峰值保持一致;使用低能量密度炸药进行连续装药,能够避免装药段的过度破坏和非装药段的欠挖,提高残孔率,且省去了导爆索捆绑时间,提高周边孔装药效率,节省了爆破成本。     

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。     

水压爆破装药研究

根据水的特性，建立了水压爆破模型，计算了水压爆破装药量，讨论了水压爆破的装药结构。     

偏心不耦合装药爆破对岩石损伤的试验研究

针对张坝沟石灰石矿露天边坡倾斜孔光面爆破,在爆孔旁侧钻眼测试声波以测试岩石的损伤程度,结果表明爆破影响达1.5m左右。文中还通过水泥砂浆模型实验得出了孔壁应力、应变和压力分布,结果表明炸药紧贴孔壁的压力远大于其余方向的压力,为改变装药结构提供依据。     

深孔水间隔装药爆破在掘沟中的应用

针对歪头山铁矿近年来掘沟工作中穿凿成孔率低，爆破质量差等问题，采用深孔水间隔装药爆破技术，效果显著。     

中部空气间隔装药结构不耦合状态光面爆破效果研究

分析了5种中部空气间隔装药不耦合状态的光爆效果,运用ANSYS/LS-DYNA软件针对5种不同的不耦合系数分别建立了5种不同空气柱长度的数值模型,比较相邻周边孔1/2孔距及孔壁所选单元的有效应力时程曲线及有效应力峰值随不耦合系数变化的规律,结果表明,有效应力随轴向不耦合系数增大而减小。从减小炸药段附近单元有效应力以及保证空气柱中部裂缝贯通的角度出发,于本文模型的地质条件下较优的轴向不耦合系数为3.5~4.5。