高台阶松软岩体预裂爆破半隔孔导向作用效果的试验研究

针对高台阶松软岩体边坡的特点,提出了采用半隔孔导向预裂爆破技术处理靠界边坡的施工方案,分析了半隔孔的导向作用和克服炮孔底部夹制作用的机理,对预裂爆破主要参数进行理论分析。最后进行了现场试验,根据试验地区岩性设计了爆破参数,采用对比试验分析了半隔孔底部加强装药效果,有效地保护了松软岩体高边坡的稳定性,为今后类似岩性区域的施工提供了参考依据。     

露天矿山边坡预裂爆破导向空孔技术研究及应用

针对露天矿山边坡预裂爆破,建立导向空孔爆破计算模型,分析导向空孔孔径、装药炮孔不耦合系数、装药炮孔与导向空孔孔距对预裂爆破效果的影响。针对别斯库都克露天煤矿的边坡预裂爆破,根据现场已有设备型号,确定预裂孔和导向空孔孔径为120 mm,最佳不耦合系数为1.5,开展装药炮孔与导向空孔不同孔距下预裂爆破试验,对保留岩体预裂成缝、半孔率及平整度进行综合评价,得到孔距为2.2 m时,预裂缝成型好,保留岩体的损伤程度最小,边坡半孔平均成型率达到87.6%,边坡壁面光滑,根底情况良好,无浮石、碎石,取得了较好的边坡成型效果,提高了边坡保留岩体的稳定性,可供类似工程参考借鉴。     

坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术应用研究

王庄煤矿工作面顶板致密性及完整性好、强度大,在工作面回采后不易垮落,尤其在大采高条件下顶板在初次来压之前容易形成大面积悬顶,影响工作面安全生产。针对上述问题,以8101工作面生产地质条件为基础,提出采用深孔爆破技术预裂顶板的方法,进行初次放顶。通过理论计算确定了炮孔直径、装药直径、炮孔间距、炮孔布置方式、单孔装药量和装药结构等参数,设计了深孔预爆破技术方案,取得了较为理想的爆破效果,有效解决了生产实际问题。     

预裂爆破参数设计及其在边坡工程中的应用分析

文章从预裂爆破的成缝机理出发,讨论了预裂爆破施工关键技术和预裂爆破存在问题。重点对预裂爆破的有关参数,如炮孔直径、炮孔间距、线装药密度、装药量、不耦合系数、装药结构和装药分配等的选择与计算从经验和理论方面作了探讨。     

深孔预裂爆破装药量计算方法及水耦合装药结构优化

岩体内爆破裂隙的发育程度与装药参数密切相关。针对现有装药量计算方法在深孔预裂爆破应用中适用性差的问题,通过建立柱状装药简化计算模型,基于体积法计算原则,提出了一种深孔预裂爆破装药量计算方法,并分析了水压爆破作用机理,对深孔预裂水耦合爆破装药结构进行优化,解决了深孔封堵劳动量大、含水地层封堵困难、炸药拒爆等不易处理的难题。采用上述研究成果,在新驿煤矿硬岩巷道开展了综掘硬岩深孔预裂爆破现场试验,借助钻孔成像仪及声波测试仪进行爆破效果检测。结果表明:爆破后孔内岩石大量裂隙增加,岩石完整性下降,封堵段岩石完整性系数下降至0.3～0.5,装药段下降至0.1,综掘机推进过程中爆破区域推进速度增加,验证了装药量计算方法及装药结构的优越性。     

预裂爆破中柱状孔间应力场作用分析

建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程。研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。     

预裂爆破在尖山磷矿高边帮开采中的应用

合理设计预裂爆破参数,能够将爆破振动对采矿预留高边坡的扰动降到最小。以尖山磷矿东采区已形成的高边坡为例,基于爆破理论及经验公式,结合国内外较为成熟的研究结论,确定预裂爆破的炮孔直径、炮孔间距、装药不耦合系数和线装药密度等参数,将预裂爆破试验振动速度值与回归分析得到的边坡质点振动速度公式计算值比较发现,该爆破参数取值的预裂爆破方案的平均减振率可达52.5%,说明优化的预裂爆破方案对高边坡保留岩体的减振效果明显,建议在尖山磷矿东区高边坡周围开采中广泛采用。     

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。     

预裂爆破技术参数设计及其减震效果研究

为确定预裂爆破参数及其减震效果,对预裂爆破不耦合系数及线装药密度进行计算,确定其不耦合系数大于2. 3,预裂孔底部装药密度为800g/m,中间部位装药为600g/m,顶部装药为400g/m。对5次爆破效果良好的预裂爆破减震效果统计得出预裂爆破的半孔率为21. 2%。对爆破预裂孔孔间距取1. 2m、预裂孔孔径取110mm、装药密度为0. 6kg/m的预裂爆破试验进行分析,由减震效果监测结果可知:爆破的平均减震率为28. 2%,减震效果好,表明爆破参数设计合理。     

预裂爆破技术在露天矿边坡中的应用

介绍了铁古坑露天采场经过20多年的开采,已进入深部开采阶段,由于矿体围岩存在节理发育、破碎严重的问题,为确保边坡的稳定,维持矿山生产的正常进行,因而在边坡爆破中采用了预裂爆破技术.通过边坡预裂爆破的炮孔直径、炮孔间距、平均线装药量等技术参数的选取,以及装药结构、起爆网路和微差间隔时间的确定和实施,达到了边坡预裂爆破的预期效果,为矿山的下部开采创造了安全有利的生产条件.     

两种大孔径预裂爆破新技术

人们已经认识到,采用预裂爆破这种特殊的爆破技术,可以明显地降低炮孔内炸药爆轰对孔壁产生的压力,从而达到避免岩体过度破坏的目的。其具体的技术途径有2种,一是采用低密度炸药,二是采用径向不偶合装药。本文分别介绍了这2种方法在大直径深孔条件下的应用情况,并根据预裂面的质量对这2种方法进行了分析和评估。第一种方法使用的炸药其密度极低,仅为02g/cm3。首先在地表对这种炸药进行了无约束条件下的性能试验,然后在一大型露天煤矿进行了现场工业应用试验。现场试验炮孔为直径311mm、深45m的垂直孔。孔内爆速平均为2200m/s。与采用常规炸药的相邻区段相比,预裂面半壁孔率由32%提高到62%,表明采用这种方法的大孔径预裂爆破是成功的。在另一大型露天煤矿的预裂爆破中采用径向不偶合装药的方法,炮孔直径为270mm、最大深度达70m的倾斜孔,孔内水深最大达60m。药包直径150mm,长度6m。使用的炸药为常规散装乳化炸药,其密度为12g/cm3,孔内爆速平均5800m/s。采用此种方法,所形成的边坡平整度明显好于采用常规装药结构的相邻区域,说明这种方法同样能够获得良好的预裂爆破效果。     

露天边坡含水炮孔预裂爆破试验研究

针对棒磨山铁矿露天台阶炮孔涌水量大的实际情况 ,研究采用水耦合预烈爆破方法解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题。根据炮孔含水高度的不同 ,进行了不同装药结构的水耦合预裂爆破现场试验。经爆破效果测试分析 ,利用该技术解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题是可行的     

露天边坡含水炮孔预裂爆破试验研究

针对棒磨山铁矿露天阶炮孔涌水量大的实际情况，研究采用水耦合预裂爆破方法解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题，根据炮孔含水高的不同，进行了不同装药结构的水耦合预裂爆破现场试验，经爆破效果测试分析，利用该技术解决含水炮孔的边坡预裂爆破问题是可行的。     

综放孤岛面初采顶板爆破技术在唐安矿的应用

通过对唐安煤矿煤层及其顶底板岩石力学参数的测定,确定出深孔预裂爆破的炮孔长度、炮孔间距、装药结构、联线方式等爆破参数,根据相关爆破参数设计出3407综放面深孔预裂爆破方案。方案实施结果表明,3407工作面基本顶初次来压步距与3405工作面相比缩短了9.6 m,顶煤回收率提高了14.38%,实现了综放孤岛面的安全高效开采。     

超深预裂孔底部加强装药高度试验研究

本次研究以传统预裂爆破技术为基础,以西北某露天铁矿并段超深孔预裂爆破项目为背景,在工程实例的基础上提出了超深孔底部加强装药公式,即底部加强装药高度L1取值范围0.1 L～0.2 L,其中L∈(15,30)为孔深,m。以底部加强装药的超深孔预裂爆破参数设计为基础,运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件进行数值模拟,对比模拟结果,分析底部加强药区域部分节点应力场分布以及压力峰值。结果表明底部加强药高度为4～4.5 m时预裂爆破效果最好。提出了底部加强装药高度L1取值范围0.15 L～0.17 L。并进行了现场试验,试验效果均较理想,底部成缝效果较好,证明了超深预裂孔底部加强装药技术可行,有效地指导了矿山生产。     

硬厚致灾岩层预裂爆破防冲参数优化及工程实践

针对彬长矿区某矿硬厚粗粒砂岩致灾层预裂爆破效果不佳的问题,采用数据分析、数值模拟及工程试验等方法研究了预裂爆破关键参数,模拟分析了岩石抗拉强度、炸药装药密度、不耦合系数及爆破孔间距对预裂爆破效果的影响,优化了针对粗粒砂岩层的爆破参数。结果表明：开展预裂爆破工程时,应当考虑爆破参数与岩层抗拉强度相适应,避免炸药能量浪费在破碎区、削弱裂隙区裂纹扩展尺度;较小炸药装药密度下,增大装药密度明显促进爆破裂纹扩展,而较大装药密度下促进作用不明显,易导致破碎区范围明显增大,浪费炸药能量;不耦合系数的最佳区间为1.42～1.58,此区间外裂纹扩展尺度较小,爆破效果不理想;增大炮孔间距,孔间裂纹贯通趋势减弱,爆破效果变差,较优的炮孔间距为10 m。优化了粗粒砂岩层的爆破参数,现场试验后工作面来压步距与支架阻力明显降低,大能量微震事件总能量与事件数占比显著降低,卸压效果较好。研究结果可为硬厚岩层预裂爆破参数设计提供参考。     

隧道掘进爆破方案自动化系统设计研究

针对依赖工程经验粗放式隧道爆破方案设计的低效率、精细化不足的问题,依托寨山隧道工程,应用现场试验、需求分析、软件编程和互联网+相结合的技术,开发完成了隧道掘进爆破方案设计系统,实现了高效、精细化和实用性的爆破方案设计。研究结果表明:通过考虑隧道轮廓几何参数、开挖方法与施工台车框架结构,可实现炮孔参数的参数化、流程化和形象化设计。按照炮孔设计、装药量与装药结构设计和爆破方案生成的步骤,可快速生成隧道爆破开挖方案。装药量由爆破负担的围岩体积和经验公式确定。装药结构为炸药与爆破介质的纵向不耦合结构。研究成果可为类似隧道爆破方案自动化设计提供一定的指导。     

朝阳露天煤矿端帮预裂爆破的研究

为了解决宝清露天煤矿端帮边坡岩体不稳定、容易出现滑坡等问题,提高矿山安全生产水平与经济效益,提出了将预裂爆破应用于矿山爆破环节,更有效地达到减震目的,改善矿山端帮状况。文中根据预裂爆破基本理论和岩体成缝理论及其影响因素,研究了影响预裂爆破效果的主要参数,提出了针对朝阳露天煤矿预裂爆破的优化方案,并选择了适于宝清露天矿山的炸药类型。结果表明:通过对朝阳露天煤矿预裂孔孔径与倾角、炸药选择与单耗、孔间距、距离主炮孔距离、炮孔深度与装药方式、炮孔堵塞与起爆时间等多个参数的优化,可以达到理想的预裂爆破效果,达到减轻矿山震动,改善矿山端帮边坡问题的目的。     

深凹高边坡露天矿大孔径水压预裂爆破技术

根据露天矿开采延深存在大量炮孔积水的情况,提出了利用大直径垂直钻孔的露天矿水压预裂爆破新概念,探索了一套水压预裂爆破主要技术参数的确定、大孔径预裂爆破效果评定方法、水孔爆破的装药、炮孔堵塞的关键技术和预裂加缓冲爆破实现一次成帮技术。在首云铁矿现场试验取得了降振率65％以上,后冲破裂范围减少38.5％的良好效果,可提高露天高边坡的稳定性,降低边坡维护费用。     

光面爆破装药量的确定

从光面爆破岩石破坏形态出发 ,分析了爆炸能量的消耗 ,提出了光面爆破线装药密度 ,炮孔底部加强装药量的计算公式 ,并在工程实践中得到了验证