频分多址检测法在硐室爆破盲炮识别过程中电雷管安全性试验研究

针对频分多址法（FDMA）在硐室爆破盲炮检测识别过程中的电雷管安全性问题,结合该方法原理,通过2种信号发生器在不同功率、不同距离和不同电爆网路感应面积的情况下发射电磁信号,进行现场电爆网路模拟试验并检测感应电流。对电流变化趋势进行分析发现：（1）当电爆网路感应面积≤0.5 m²时,在2种信号发生器工作状态下电雷管都是安全的;（2）当电爆网路感应面积与信号发生器面积相等,分别为1.32 m²和0.78 m²,且二者距离重合时电雷管全部会被引爆;（3）当电爆网路感应面积＞0.5 m²,且放置位置与信号发生器重合时电雷管均会被引爆。通过分析试验结果得出：在信号发生器功率≤120 W的条件下,只要保证电爆网路感应面积＜0.5 m²,电雷管均不会发生爆炸。     

基于RHT模型双孔同时爆破均质岩体损伤的数值模拟

为探究双孔爆破时炮孔间距和额外自由面对爆破过程中爆破损伤的影响,基于RHT（Riedel-Hiermaier-Thoma）损伤本构建立了多组三维数值模型,利用模型损伤云图研究不同爆破条件下的岩石爆破过程,通过自定义变量—有效损伤率的变化探究炮孔周围岩石损伤的时空演化过程。结果表明：随着炮孔间距的增加,岩石有效损伤率逐渐递减,相同截面处的有效损伤率在炮孔间距最小的方案中最大,相邻炮孔间的爆破能量叠加作用随炮孔间距的增大而减弱,合适的炮孔间距可以获得更加理想的爆破效果;岩石有效损伤率随着自由面到炮孔中心处距离的增大而逐渐减小,爆破能量倾向于向自由面方向传播,额外自由面对爆破能量分布的影响随自由面与炮孔间距的增大而减弱。数值模拟结果对研究双孔爆破能量的传递法则具有一定的借鉴意义。     

多金属矿大直径深孔凿岩爆破参数研究

针对多金属矿大直径深孔采场爆破振动对井巷工程影响大、爆破大块率高等技术难题,采用C.W.Livingston爆破漏斗理论,开展了单孔系列爆破漏斗试验,通过爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深关系曲线图,获得了爆破漏斗的药包最佳埋深。基于变孔距多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔距,进而提出了大直径深孔采矿凿岩爆破设计参数为：φ165 mm炮孔、孔距（2.6～3.2） m、排距（2.6～2.8） m、分层崩矿高度2.6 m;炸药单耗q值为（0.46～0.51） kg/t。现场爆破效果良好,爆破块度均匀,贫化率为6.48%、损失率为8.14%。     

柱形装药在典型岩体内应力波的数值计算

为了分析柱形装药在不同岩体内爆炸应力波的传播规律,针对德兴铜矿露天采区实际爆破情况,采用有限元动态力学分析软件,数值模拟了乳化炸药在炮孔直径为250mm、装药结构为耦合装药、三种典型岩体内的爆炸应力波的衰减规律,得到岩体中爆炸应力波衰减曲线公式和数值模拟结果,为爆破孔网设计以及盲炮处理提供依据。     

掏槽孔超深深度对爆破效果的影响

煤矿岩巷钻爆施工中,速度的关键在于掏槽.随着岩巷掘进工程量不断增大,虽然炮孔深度逐渐增大,但是掏槽孔超出普通孔的长度并没有改变,基本保持在200 mm及以下.针对掏槽孔超深与炮孔利用率这一问题,本文在超深系数η的基础上,引入裂隙区重合度φ的概念,利用数学建模方法,分析了不同超深深度爆破时的岩石应力状态,建立了超深深度及岩石碎胀系数之间的关系,并确定了掏槽槽腔主要参数的计算公式及取值范围,发现存在最优掏槽孔超深系数η和裂隙区重合度φ,使得炮眼利用率最高.利用LS-DYNA数值模拟分析了掏槽孔超深爆破时爆炸应力波的传播规律和孔底岩石的受力特征,并比较了200、300、400和500 mm不同超深深度的应力波强度变化特征并应用于岩巷掘进现场,对比了超深爆破方案和普通爆破方案的单循环进尺、炮孔利用率、眼痕率及大块率等爆破效果指标.结果表明,当超深深度为400 mm时,炸药爆破能量充分用于破岩,能量利用率最高,爆破后形成重叠的裂隙区,增大了后续爆破的自由面,提高了爆破破岩的效率,对岩巷钻爆法施工的参数优化有一定的指导意义.     

石英脉型钨矿山中深孔爆破震动规律分析与预测

针对石英脉型钨矿山细脉带型矿体中深孔爆破引起的爆破震动问题,进行采场爆破震动现场监测,探究震动速度、频率和能量随爆破炸药量、爆心距的变化趋势,并构建矿区爆破震动预测模型。研究结果表明,震动速度随着药量的增加或爆心距的减小而增大,主震频率随着药量的增加而降低,各频带能量与炸药量呈正相关,随爆心距的增加各频带能量减小,能量重心向低频转移,但信号的总能量却呈衰减之势。基于小波包技术的爆破震动预测在震动速度及频率范围两个方面较为准确,可满足工程计算和分析要求。     

如何改善露天矿深孔爆破质量

从深孔爆破工艺出发,分析了提高延米爆破量的主要途径;利用隔孔孔间微差爆破技术,增大炮孔的密集系数和增加一个自由面,达到爆破矿岩块度比较均匀,爆堆合理,地震和冲击波减少的目的。     

进路充填法爆破扰动诱发充填体破坏规律研究

针对焦家金矿进路充填法爆破扰动诱发充填体破坏严重的问题,基于Mises屈服准则确定充填体破坏阈值,采用LS-DYNA软件对炮孔距充填体距离、充填体养护龄期与充填体破坏范围之间的关系进行了数值模拟研究。结果表明：充填体的破坏范围与炮孔距充填体距离（孔边距）呈线性关系,随着孔边距的增加,充填体的破坏范围逐渐减小;充填体的破坏范围与其养护龄期密切相关,随着养护龄期的增加,充填体的破坏范围逐渐减小,且超过7 d养护龄期后,充填体的破坏范围受爆破扰动影响明显减弱。该研究成果为现场爆破参数优化和回采时间的确定提供了理论依据。     

谦比希铜矿下向孔爆破底板控制技术研究

谦比希铜矿东南矿体主要采用预切顶下向平行中深孔采矿法进行开采,然而在爆破回采作业过程中,炮孔底部严重根底问题频繁发生,进而造成后续崩矿高度降低、铲运机出矿作业效率低下等问题。为解决以上问题,研究以谦比希铜矿下向孔爆破为工程背景,采用LS-DYNA建立了不同炮孔超深下的底板控制爆破模型,通过对比分析不同模型的爆破损伤范围,得出最优炮孔超深,进一步地开展现场验证试验并提出了相应的底板控制施工建议措施。     

狮子山铜矿中深孔爆破参数优化设计研究

狮子山铜矿的中深孔爆破炸药单耗大 ,大块产出率高。本文在系列爆破漏斗试验的基础上 ,对该矿的爆破参数进行了优化设计研究。研究采用了国内外正广泛探讨的小抵抗线的爆破技术 ,在保持孔网面积S =a·Wd(孔间距×抵抗线 )和单位炸药消耗量基本不变的情况下 ,减小抵抗线Wd,增大孔间距a ,使炮孔的密集系数m(m =αWd)增大。适当变化a和Wd 的值 ,可使爆炸能充分利用 ,从而降低炸药单耗和大块率     

中深孔多排微差爆破技术在华子峪镁矿的应用

华子峪镁矿采用露天台阶中深孔多排微差爆破技术,全面实现了机械化采矿。详细介绍了中深孔爆破参数(炸药单耗、炮孔直径、最小抵抗线、排间距等)的合理选择,确定了华子峪镁矿多排孔台阶爆破的合理填塞长度为最小抵抗线的0.7~1倍;微差爆破间隔时间为25~50 ms。总结了在露天台阶中深孔多排微差爆破中出现拒爆的原因及处理方法,值得同类型矿山借鉴。     

扇形中深孔采矿中凿岩爆破参数的试验确定及其应用

在扇形中深孔采矿中 ,采用单孔爆破漏斗试验 ,变孔距多孔同段爆破试验与斜面台阶爆破试验相结合 ,确定凿岩爆破参数。实践表明 ,大块率低 ,爆破效果好 ,出矿能力大 ,经济效益明显 ,试验确定的凿岩爆破参数准确、实用     

炸药爆速对中深孔爆破效果的影响研究

爆破作为采矿作业的源头工序,其效果好坏直接决定后续的采矿效率和成本,而炸药爆速是影响爆破效果的重要指标之一,因此探索炸药爆速对中深孔爆破效果的影响具有重要的意义。借助ANSYS/LSDYNA爆破分析软件构建中深孔爆破的数值分析模型,采用控制变量法分析炸药爆速对中深孔爆破效果的影响,并从中深孔爆破裂隙效果图以及监测点的应力和剪切应力历程曲线图进行对比分析,得到不同炸药爆速对中深孔爆破的影响规律。研究结果表明:中深孔的爆破效果与炸药爆速密切相关,随炸药爆速的增大,岩体裂隙生成的范围相应加长、加密,岩体更易破碎。     

新城金矿阶段空场嗣后充填法开采大直径深孔切槽爆破方法

在阶段空场嗣后充填法开采过程中,如何形成回采爆破的初始补偿空间是成功应用该采矿方法的关键。阶段空场嗣后充填法在进行切割拉槽爆破时,受到围岩的夹制作用,极易造成切割槽爆破欠挖甚至出现爆破失败的问题。以新城金矿为工程背景,采用无切割井大直径深孔爆破方法形成切割槽。对比分析传统的垂直深孔后退式分段爆破拉槽方法与“品”字形后退式分段爆破拉槽方法,结果表明：当采用“品”字形后退式分段爆破拉槽方法时,既利用了采场下部的自由空间,又利用了由于“品”字形布置所创造的超前自由面和中央补偿空间,可以显著提升无切割井深孔爆破的效果。在此基础上,优化了新城金矿阶段充填法开采过程中大直径深孔切槽爆破的孔网参数。综合分析结果,确定了新城金矿大直径深孔切槽爆破一次爆破高度为3.6 m,炮孔直径为100 mm,炮孔的排间距和孔间距均为1.5 m,爆破边孔距离爆破边界为0.5 m,并在切割槽中央设置4个空间补偿孔,改善“品”字形后退式深孔切槽爆破的效果。     

中深孔爆破在排山楼金矿的应用

排山楼金矿自2002年由露天转地下开采后,采用中深孔爆破落矿,采场在分次爆破时,产生了大块率高、过挤压、拒爆等现象。结合地下开采实践,从中深孔验收、爆破参数优化、补偿系数的取值、松动放矿管理等方面对采场中深孔爆破工艺进行优化,使井下采场爆破取得良好效果,有效地降低了采场大块率,提高了采场生产效率。     

基于区域性微震活动的深部采场稳定性分析

红透山铜矿是我国开采深度最大的金属矿山之一,地压问题突出。为分析深部采场稳定性和预防围岩破坏,在红透山铜矿-707中段47采场建立了中科微震高精度微震监测系统,经人工爆破检验,在采场多空区条件下系统定位精度满足矿山生产要求。实时监测结果表明：（1）采场围岩应力调整较快,大型爆破后未发生微震活动明显增加的情况,小爆破和出矿活动等现场作业与微震活动具有正相关性;（2）47采场开采过程中微震活跃区主要位于3502川、出矿口、-707主巷道和采场内部靠近通风井2等附近,现场踏勘发现,前3个区域在不同程度上存在明显的动力型破坏情况,与监测结果相符;（3）按区域进行围岩稳定性分析,有利于探究微震活动与大型爆破、小爆破和出矿活动等现场作业的关系,分析围岩破坏主导因素。     

基于小波包理论的爆破振动信号能量分析研究

爆破振动信号是一种极为复杂的非平稳信号,具有持时短、突变快的特点,本文结合实际爆破监测数据,利用小波包变化提取信号的频带能量分布特征,对爆破振动信号中不同频带的能量特征进行了分析研究。研究结果表明:爆破振动信号能量绝大部分集中在0～200Hz,在这一频带根据爆破条件不同其能量又分布于不同子频带。随着爆破药量、爆破地震波传播距离的增大,低频带所占能量不断增加。因此该方法对爆破地震波传播及破坏机理,以及爆破降振研究是一种有效的方法。     

露天爆破大块控制试验

露天矿产生爆破大块受炮孔间距、炮孔排距、爆破方法、装药方式、充填距离等因素控制。以某露天钼矿为例,应用经验公式设计、爆破漏斗试验及爆破工业试验,确定了炮孔排距、间距、装药方式、起爆方法和充填方式,改善了爆破效果。试验发现,同时应用孔间和孔内微差是改善爆破效果的最有效方式,后排应用孔间或孔内微差时爆破后震较大。