马子冲锰矿急倾斜极薄矿脉采矿方法研究

急倾斜极薄矿脉开采时,常遇到采矿方法难以确定、损失率贫化率高、作业空间狭小等问题。为研究适宜的采矿方法,以马子冲锰矿的急倾斜极薄矿脉为研究对象,结合矿山矿脉稳固性较好、底板稳固性次之、顶板稳固性最差的实际工程地质条件,提出采用削壁充填采矿法进行开采。同时进行了削壁厚度、采场结构参数、回采工艺方面的研究,针对顶板稳固性差的问题,提出先进行削壁、后进行矿石回采的回采顺序,有效提高了采矿安全性。最后通过试采,分析矿脉回采时的主要技术经济指标,如矿石损失率为8.37%,矿石贫化率为6.45%等,得出削壁充填法适合急倾斜极薄矿脉的开采,尤其适合马子冲锰矿矿脉的开采。     

基于爆破漏斗试验的中深孔凿岩爆破参数研究

根据C.W.Livingston爆破漏斗理论在李楼铁矿采场进行了单孔系列爆破漏斗试验。通过试验测得爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深,并采用Matlab软件对试验数据进行回归分析,计算出爆破漏斗装药最佳埋置位置。通过多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔底距和炸药单耗。根据斜面台阶爆破试验确定了爆破的炮孔排距。试验研究结果表明,在目前炸药与矿岩匹配条件下,采场中深孔凿岩爆破推荐参数为:Φ65 mm炮孔,排距1.4~1.6m,最大孔底距2.3~2.5m;Φ80mm炮孔,排距1.6~1.8m,最大孔底距2.7~2.9m;炸药单耗q值为0.45~0.49kg/t。     

极薄急倾斜玉石矿脉采矿方法探讨

针对临武通天玉石矿的开采要求,结合国内外开采极薄急倾斜非玉石矿体的浅孔留矿法和削壁充填法,提出了一种适用于临武极薄急倾斜玉石矿脉的开采方法。并介绍了该方法的采场布置、采准切割、回采、通风以及矿柱回采等内容,对类似赋存条件下的玉石矿脉的开采具有借鉴意义。     

基于数值模拟的银山矿上向中深孔爆破网格参数优化

银山矿采场在爆破过程中采用的上向中深孔落矿工艺经常会出现超采及矿岩大块率高的现象,这主要与不合理的爆破网格参数以及炮孔布置方式所导致的爆破能量分布不均匀有关。针对银山矿地下矿岩条件,提出多种爆破网格参数及布置方式,对爆破设计方案进行模型设计规划和力学爆破仿真试验,分析试验模型关键监测单元的有效应力峰值,得出方案四(梅花形布孔、炮孔直径76 mm、排距1.5 m)为最优爆破效果网格参数。     

混凝土垫层削壁充填法在急倾斜极薄矿脉中的应用

针对二道沟金矿急倾斜极薄矿脉开采存在的问题,提出了混凝土垫层削壁充填采矿法。通过调整采切结构,改变铺垫方式,提高机械化水平,采用"两掏一削"回采方式等综合技术措施,成功解决了急倾斜极薄矿脉开采技术难题。混凝土垫层削壁充填法具有生产能力高、损失贫化低、劳动生产率低、作业安全性高的特点,对开采急倾斜极薄矿脉具有较好的适应性,尤其对防治地压灾害具有显著的优越性,可为类似条件矿山提供参考经验。     

司家营南区大规模矿房阶段爆破参数分析

针对司家营南区矿体工程地质条件,采用大结构矿房分步空场嗣后充填法开采,利用大规模爆破技术落矿以使矿山井下产能充分释放。设计了下向垂直深孔侧向微差爆破参数为:孔径102 mm,孔深30 m左右,炮孔排距2.0~2.5 m,每排分别布置7~8个炮孔。运用FLAC^3D软件进行数值计算,验证了阶段爆破参数的可行性,揭示了凿岩硐室顶板及硐室间隔矿柱损伤突出,需支护加固。同时,研究了与之相适应的降震措施,以确保大规模爆破安全。     

逐孔爆破技术布孔方式研究

针对逐孔爆破技术的特点,从炮区爆破能量均匀分布利于改善爆破质量的角度研究露天矿逐孔爆破的布孔方式,并对露天矿逐孔微差爆破网路中炮孔交错排列的均匀性和有效密集系数进行推导,提出与逐孔微差爆破相匹配的最佳布孔方式的数学表达式。结合实例的计算,得出同一爆破参数条件下三角形布孔方式优于矩形布孔方式和孔网有效密集系数更为接近经验值的结论。     

急倾斜极薄矿脉机械化开采新技术及应用

急倾斜极薄矿脉开采,常遇到采矿方法难以确定、损失率贫化率高、作业空间狭小等问题。为研究适宜的采矿方法,以某金矿的急倾斜极薄矿脉为研究对象,针对原留矿法的弊端和该矿体开采技术条件,提出采用机械化水平分层削壁充填采矿法进行开采,工业试验结果表明,损失率、贫化率分别降低了9,18个百分点,预期效果良好,可为类似矿山提供借鉴。     

逐孔起爆炮孔布置型式对抵抗线分布的影响

基于孔间毫秒延时起爆技术的作用原理,分别对等腰三角形布孔和矩形布孔条件下炮孔抵抗线分布的基本特征进行了分析,发现炮孔起爆瞬间抵抗线的均匀性与炮孔布置型式紧密相关,进而对矿岩爆破量和爆破破碎质量具有重要影响。在此基础上提出了炮孔抵抗线均匀系数β、γ、η的概念。对比分析发现,采用孔间毫秒延时起爆技术,与矩形布孔相比,等腰三角形布孔可使炮孔在不同方向上的抵抗线更为均匀。在采用等腰三角形布孔的同时取炮孔邻近系数m=1.155,炮孔在不同方向上的抵抗线最为均匀,最利于提高炮孔的矿岩爆破量和爆破破碎质量。     

基于BP神经网络的沉积岩型矿山爆破开采成本的预测与控制模型

为改善新疆某铅锌矿采用无底柱分段崩落法开采的爆破效果及降低爆破开采成本,本文从该矿区特殊的地质条件和现有的开采技术水平出发,利用人工神经网络建立爆破过程中采矿成本的预测与控制模型,对单位炸药消耗量、扇形深孔排距、孔底距、崩矿步距等爆破参数进行优化试验。试验与模型预测结果表明：炸药单耗为0.85 Kg/m3、排距为1.75m、孔底距为2.1m、崩矿步距为5.25m时能够取得最佳效益;利用BP神经网络对采矿成本的预测与控制模型的方法,可准确地对爆破参数进行优化,为爆破开采参数优化设计提供新思路。     

预裂爆破中最佳空孔间距的选择

预留空孔是预裂爆破的常用方法,空孔间距的选择关系到爆破效果的好坏.从理论上研究了空孔的应力集中效应,得出了在空孔壁上时只有炮孔连线方向才有应力出现.分析了空孔间距与爆破参数选取的关系,基于爆炸力学和弹性力学知识从理论上推导出了最适宜的空孔间距.通过具体的算例得出了采用预留空孔爆破时2装药孔之间的间距为868.6mm,没有预留空孔时2炮孔之间的距离为543.4mm,因此预留空孔能够明显提高炸药的能量利用率.     

急倾斜薄矿体中深孔预裂爆破开采技术研究

某铜矿薄矿体主要采用浅孔留矿嗣后充填法开采,开采效率低下,贫化及损失指标难以控制。针对薄矿体开采存在的技术难题,运用中深孔对矿岩界限进行预裂爆破形成预裂缝,对矿体和围岩进行预分离。利用矿体内布置的中深孔爆破,改变矿体内岩石的稳固性,从而实现采场矿体的自然崩落落矿并与围岩进行有效的分离。研究表明:薄矿体中深孔预裂爆破开采技术通过矿岩界限预裂爆破分离矿体及围岩,矿体内炮孔爆破贯通对矿体稳固性改性后实现自然崩落落矿,能够控制采场回采边界,为采场的大规模开采创造有利的外部条件;开采技术适用于急倾斜薄矿体的地下高效开采,可大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。     

空场法演变为崩落法过程中爆破参数及出矿方式研究

李家沟矿区采矿方法由空场法向崩落法演变。演变过程中对崩矿步距、最小抵抗线、孔底距、边孔角等爆破参数进行了验算和调整;对电耙和铲运机2种出矿方式进行了对比分析,通过现场试验,确定采用铲运机出矿方式;对相邻巷道应力分布进行了分析计算,确定了进路间距。实践表明,爆破参数的调整及出矿方式的选择对降低采矿贫损率起决定性的作用。李家沟矿区空场法演变为崩落法过程中爆破参数及出矿方式的研究为同类矿山降低贫损率提供了借鉴。     

深孔分段爆破成井技术在谦比西铜矿东南矿体的应用

谦比西铜矿东南矿体深孔采场切割井施工存在效率低下、施工困难、掘进成本高等问题。为提高切割井施工效率和降低掘进成本,本文提出了深孔分段爆破成井技术。通过研究深孔掏槽爆破机理,确保爆破过程中有足够的补偿空间,采用1个中心掏槽孔、6个空孔、8个辅助掏槽孔的布孔方式,选取掏槽孔孔径76 mm,空孔孔径152mm,中心主掏槽孔与空孔孔间距取400 mm,通过补偿系数的计算验证了布孔方式的合理性。并根据实验采场一次爆破成井的5次试验,针对15m深井制定了底部第一分段6.5 m与第二段分段8.5 m的深孔分段爆破方案,设置了合理的延期时间。最后,将研究成果在谦比西东南矿体切割井掘进过程中进行了测试,顺利爆破形成断面3×3 m,高度为15 m切割井。现场实际应用表明深孔分段爆破成井技术在谦比西东南矿体具有很好的适用性,可提高切割天井的成井效率,为类似的切割井爆破工程提供借鉴。     

炮孔密集系数对破碎效果的影响

对逐孔起爆和排间顺序起爆2种方式下,炮孔密集系数对爆破块度和块内损伤度的影响进行了数值模拟。计算中炮孔密集系数从1.00逐渐增大变化至1.92,块度以平均破碎尺寸d50、极限破碎尺寸d90和大块率Br为评价指标,块内损伤度以系统破裂度Fr为评价指标。数值计算表明,当采用逐孔起爆时,由于每孔只有2个自由面,炮孔密集系数的变化影响不明显;当采用排间顺序起爆时,密集系数较大时,爆区内岩体的破碎较为均匀,随着密集系数的减小,由各炮孔包围的矩形区域中部出现大块分布,且密集系数越小,大块分布越明显。所以,在采用排间顺序起爆时,适当增大孔间距及缩小孔排距可以明显改善爆破效果。     

普朗铜矿自然崩落法切割井形成技术研究

中深孔一次爆破形成切割井是自然崩落法矿山聚矿槽爆破的先决条件。为实现普朗铜矿DU411潜孔台车施工[?]762 mm空孔、SimbaH1354台车施工[?]76 mm中深孔工艺条件下切割井的安全、稳定施工,在总 结矿山含矿岩体物理力学性质的基础上,采用最大拉应力破坏准则和Mises准则,对矿山中深孔爆破作业在主要的4类含矿岩体中形成的破碎区、裂隙区进行了理论计算,认为切割井掏槽炮孔的设计应按破碎区范围布 孔,辅助孔和周边炮孔应按裂隙区范围要求布孔,在此基础上确定了切割井中深孔设计参数。按照达到爆破效果需满足补偿空间要求的原则,结合电子雷管可随意确定爆破时间的优点,对各孔爆破时间按照岩石破碎 、飞掷充满补偿空间、轴向移出高度范围形成新的补偿空间3个阶段进行了计算,提出了余波推动自由落体运动确定t3的方法,达到了随爆破不断创造补偿空间的效果。经过现场试验,实现了中深孔一次爆破形成高18 m、断面4 m×4 m的切割井。采用试验成功的技术方案,矿山已安全、高质量地完成了250个聚矿槽的中深孔爆破工作,过程中未发生安全和质量事故。     

“空孔效应”对光面爆破效果的影响分析

采用半理论半数值模拟的方法分析了"空孔效应"对光面爆破效果的影响。理论方面,分析比较了普通光面爆破和带空孔的光面爆破两种方式下岩石中的应力场。数值模拟方面,以云南省某铁路隧道为工程背景,建立了两种方式下的三维数值模型,并进行了炮孔周围应力云图分析及相邻炮孔孔心连线1/2处位置单元破坏情况判断。分析结果表明:"空孔效应"使得炮孔附近的应力增大,且切向拉应力的极大值出现在孔心连线方向,有利于该部分岩石的拉开、脱离和抛掷。另外,在"空孔效应"作用下的拉伸破坏范围要明显大于普通光面爆破的拉伸破坏范围,有利于平滑轮廓面的形成。     

中深孔无井拉槽挤压爆破工艺参数优化

切割拉槽爆破效果严重影响着地下矿山回采作业效率,为了解决某铁矿地下开采过程中无井拉槽爆破工艺效果不佳的问题,从传统的爆破工艺着手,首先对现场矿石颗粒进行挤压状态碎涨系数测试,然后通过数值模拟对爆破参数以及设计进行分析,最后结合现场爆破效果对爆破参数优化的合理性以及实用性进行验证。结果表明,传统爆破工艺存在补偿空间不足的问题,将爆破抵抗线1.2 m调整为1 m能够起到很好的爆破效果;通过爆破数值模拟分析,爆破过程中抵抗线方向最远单元点有效应力值大于矿石动态抗压强度61.3 MPa,同时挤压爆破过程中产生的应力波对矿石起到类似于挤压的作用,挤压强度达到试验要求,矿石碎胀系数小于1.333,满足爆破补偿空间要求;常规爆破条件下抵抗线计算公式并不适用于本次无井拉槽爆破,应考虑公式乘以一个补偿系数K0,根据具体情况补偿空间比例确定,爆破参数修正后,爆破效果良好,达到本次爆破工程要求。本次试验为矿山地下开采无井拉槽爆破施工工艺提供了实用的理论及数据依据。     

基于灰关联的井下采矿爆破块度分析

大块率居高不下一直是采矿过程中的一大顽疾,随着武钢程潮铁矿井下采矿生产的不断进行,以往的凿岩爆破参数不适应新的变化,导致大块率一直较高,影响生产。影响岩体爆破质量的因素很多,应用灰关联分析方法,确定影响程潮铁矿单、双排扇形中深孔爆破块度的主要因素分别是炸药消耗量和孔底密集系数。通过增加炸药单耗和改进孔底密集系数,大块率明显降低。