地下大孔爆破可能出现的两个潜在安全问题

近年,地下开采已有迅速向大直径炮孔爆破发展的趋势。其炮孔直径范围可在4 1/2—8英寸之间,一般为6 1/2英寸。这种情况早期只涉及到单纯地把露天阶段爆破技术用于地下。然而,为了适应地下深孔采矿的独特条件,随即采取了种种临时措施。为减少爆破振动,分段装药、空气间隔,以及垂直深孔球状药包后退式采矿方法等变得普遍起来。同时,由于大直     

VCR法爆破漏斗试验浅析

使用VCR采矿法进行采矿时,必须就地进行爆破漏斗实验,以确定利用球状药包落矿时的爆破参数。通过对一系列直径为40 mm炮孔的爆破漏斗实验,及对实验数据进行理论分析,得出40 mm炮孔情况下的临界埋深、应变能系数等漏斗爆破参数。最后根据相似理论,计算得到了VCR法大直径球状药包落矿时的临界埋深、应变能系数、最佳埋深等爆破参数,为VCR法试验矿块孔网参数设计提供了依据。     

深孔球状药包分层崩矿(VCR法)第一分层试爆成功

凡口铅锌矿-80米3～4间柱VCR法试验工作,按漏斗爆破试验确定的炮孔布置参数、球状药包埋设深度、炮孔装填结构及起爆网路施工,分两次于9月22日及10月25     

关于大孔采矿法的几个问题

本文对大孔采矿法几个重要的技术问题提出了一点新的看法,认为利文斯顿爆破漏斗理论作为VCR采矿法爆破理论基础,还有必要进行研究加以更深入的改进与完善;采矿工程中球状药包长径比不必限制在6以下,大孔采矿炮孔直径可以变化,最优孔径有待重新研究。作者主张在侧向崩矿中应用球状药包,推广大孔爆破的联合采矿法。最后,还对大孔采矿技术经济指标的计算提出了看法。     

垂直深孔球形药包后退式采矿法综述

垂直深孔球形药包后退式采矿法(简称VCR法)建立在使用球形药包的基础上。这种球形药包和目前在凿岩爆破作业中更为常用的柱状药包不同。如果药包的长度和直径之比不超过六比一的话,那么这种药包便可看作是球形药包。把这些球形药包放进垂直或倾斜炮孔的一定位置上,使得它们处在距采场顶板或任何类型坑道顶板的水平面最适当的距离。当球形药包起爆的时候,便在围岩或其它物料中形成爆破漏斗。因为重力做功和炸药的破碎作用以及     

漏斗爆破方法发展成新的地下采矿技术

地下采矿由于应用了大直径炮孔,第一次为回采爆破不用长柱状药包而应用似球状药包提供了条件。在回采矿房或矿柱的爆破设计中,应用了漏斗爆破原理的变形方案。这种新的破岩技术已经发展成垂直漏斗后退式(VCR)采矿法,并且消除了天井钻进、开切割槽以及由充填料造成的矿石贫化。此外,它减少了所需的劳动量和时间;因而它不仅是一种低成本的采矿方法,而且是目前所知的最安全的地下采矿方法。这种方法的矿石破碎质量极好,并且爆破对采场和矿柱壁和后退回采的顶板所造成的破坏最小。垂直漏斗后退式(VCR)采矿法也能用于分次爆破掘进天井和开凿具有任何用途的地下硐室。似球形药包的破碎机理不同于柱状药包的恰当解释,还需要探讨。采矿工业很快地认识到了垂直漏斗后退式(VCR)采矿法的价值,这种方法正被北美、欧洲和澳大利亚越来越多的矿山所采用。     

精确短延时球状药包爆破成井技术研究与应用

将基于高精度雷管的精确短延时爆破引入多孔球状药包爆破成井中,采用LS-DYNA动力分析软件模拟了短延时球状药包爆破成井的动态破岩过程,分析了延期时间对成井爆破破岩和振动效果的影响。研究结果表明:随着延期时间的增加,天井爆破模型有效应力峰值减小,有效应力作用时间变长,质点振动速度峰值降低。结合数值模拟结果,从爆破成井效果和质点振动效应两个方面确定了天井爆破延期时间的范围为7～9ms。多孔球状药包爆破成井试验验证了模拟结果,表明精确短延时爆破可优化爆破成井效果,并降低爆破地震效应,有效弥补了炮孔偏斜对爆破的不良影响。     

球状药包漏斗爆破技术

一最近,国外地下矿山发展了一种新的爆破技术,即在垂直的大直径炮孔中装填球状药包,在一个自由面的条件下水平分段爆破。它已应用在深孔崩矿的采场和深孔分段爆破掘进天井中,获得了良好效果。在地下采矿和掘进作业中,历来使用元柱状装药结构,并且除了掏槽炮眼以外,一般都是在两个自由面条件下进行爆破的。在垂直深孔崩矿中,除了水平拉底以外,还必须掘进切割天井并将它扩大成为垂直的切割槽。而开掘切割槽的工作相当繁     

含垂直层理介质在切缝药包爆破下裂纹扩展行为的试验研究

岩体中层理对切缝药包爆生裂纹的扩展有重要影响。 本文采用焦散线方法研究垂直层 理介质在切缝药包单孔/双孔爆破下爆生裂纹的扩展规律。 结果表明:与无层理介质相比,在垂 直层理介质中,切缝药包单孔爆破下爆生裂纹的扩展速度下降,炮孔一侧裂纹扩展的最终长度降 低约15.5% ;爆炸应力波在层理处产生的反射波使相向扩展爆生裂纹尖端的应力强度因子KdⅡ增 大、Kd Ⅰ降低,抑制了爆生裂纹的扩展,且炮孔距离层理越近,层理对该侧炮孔处裂纹的阻碍效应 越强;切缝药包双孔同时起爆时,相邻炮孔产生的爆炸应力波对相向扩展的爆生裂纹有促进作 用,使裂纹尖端的应力强度因子和裂纹扩展速度均显著提高,裂纹直接穿过垂直层理继续扩展, 提高了层理岩体中爆生裂纹定向扩展的能力,裂纹扩展的最终长度较单孔爆破时增大50% 以 上。 研究结果为层理岩体中开展切缝药包定向断裂爆破提供参考。     

多孔球状药包爆破成井方案优化

多孔球状药包爆破模式关键在于爆破过程中形成爆破漏斗,如果炮孔产生偏斜,将改变原有孔间距,致使爆破过程中的破碎、贯通、抛渣发生变化,影响爆破漏斗的形成,从而影响爆破成井的效果。运用LS-DYNA模拟软件,模拟不同偏斜率影响下多孔球状药包爆破模式的不同分层高度的爆破效果,并分别采用分层高度为2.6m和2.2m的方案进行了现场试验。模拟和现场试验结果表明：在偏斜率较低时,爆破效果受偏斜影响较小,此时可以提高爆破分层高度,进而提升成井效率;当炮孔偏斜率较大时,为达到爆破效果需要降低爆破分层高度,避免中心区域爆破不充分和排碴不及时导致整体爆破效果减弱。     

柱状药包爆破应力波时空衰减规律

柱状药包爆破产生的应力波在岩石介质中的传播规律,是进行爆破理论分析和装药结构设计的重要基础,但是目前柱状药包爆破应力波传播规律仅限于简单的叠加求解。基于球状药包爆破应力波的时空衰减规律,利用现有应力波在岩石介质中的衰减规律与数值模拟相结合验证,得出了较为合理的柱状药包爆破应力波衰减规律。指出柱状药包爆破产生的应力波在炸药传播方向存在递增现象,且柱状药包爆破产生应力波的作用时间相比球状药包有所增加。     

应用断裂力学原理探讨深孔掏槽爆破机理

本文应用断裂力学原理，对深孔掏槽爆破的单自由面下垂直炮孔柱状药包的爆破作用，爆炸压力作用下岩石脆性断裂等进行了理论探讨，并提出了深孔掏槽爆破的计算公式。     

DQ150J高风压潜孔钻机

<正> 地下矿山大直径深孔崩矿法(VCR法)是用自行式潜孔钻机钻凿直径为165毫米左右的深孔,装填柱状药包或球状药包进行漏斗爆破垂直后退式采矿。其特点是:采切工程量少,矿石破碎均匀,大块率低,效率高,成本低。被认为是当前最安全的高效率采矿方法。应用大直径深孔崩矿法的关键是在采场钻凿下向平行炮孔,深度为50～100米,偏斜率小于1％。 DQ150J潜孔钻机是为了使有条件的矿山应用大直径深孔崩矿法采矿而研制的。还适用于天井掘进,国防硐室和水库工程的凿岩。1983年12月由中     

SSW探测器:一种提高矿石品位的高科技工具

使用ＳＳＷ探测器与快速而低廉的采矿方法 ,如ＶＣＲ法 (球状药包垂直后退采矿法 )相结合 ,使矿体的选择性开采成为可能。由于应用ＳＳＷ探测器 ,采矿工作者将能够开采矿体 ,而不产生通常ＶＣＲ法所造成的大量贫化 ,从而获得快速和节省。在鹰桥公司的Ｓｕｄｂｕｒｇ和Ｋａｇｌａｎ矿山 ,已经证实ＳＳＷ探测器可以在冲击钻炮孔中探出镍、铜和硫铁矿等矿石。这些矿山可根据矿石的轮廓线在炮孔中有选择地装药 ,从而提高了矿石品位并减少了贫化。通过放入孔内的探测器 ,便可立即在孔中测定并记录下矿石成分的分布情况。利用矿山已得出的金刚石钻…     

VCR法在深孔爆破成井中的应用

VCR法是球状药包垂直漏斗后退式采矿技术,地下矿山已将其成功用于天井掘进。以某露天转地下开采金矿70 m高地面废石充填井为工程背景,通过试验数据确定爆丼施工中的药包最佳埋深,生产实践证明,通过选用合适的穿孔设备,采用适当的工艺参数,VCR法可以掘进超高天井,并确保天井安全施工。     

现代地下采矿方法典型实例(十)——大直径深孔阶段空场法

70年代,加拿大国际镍公司铜崖北矿和莱瓦克矿用潜孔钻机钻凿直径165mm的深炮孔,分别用柱状药包和球状药包爆破,首创了VBM(Vertical Block Mining)和VCR(Vertical Crater Retreat)法,统称大直径深孔阶段空场采矿法.由于作业安全、效率高、产量大,在短短的十多年内,已有十几个国家数十个矿山应用这种高效率采矿方法,其主要进展是:1.孔内微差     

切缝药包掏槽爆破研究与应用

切缝药包对爆炸能量具有极强的导向作用,将切缝药包引入到掏槽爆破,提出“先切后掏”的爆破思想。先采用切缝药包爆破将中心部分岩体与围岩分割开,克服爆炸初期自由面单一,围岩的夹制作用大等不利因素。在后续炮孔的爆炸作用下,将槽腔范围内岩体破碎,并抛掷出槽腔。进行了矩形切缝药包掏槽数值研究,结果表明：沿切缝方向能量得到了优先释放,沿切缝两炮孔中间的有效应力达到200 MPa以上,炮孔间裂纹形成贯穿。单独掏槽爆破炮孔利用率达到97.8%,全断面一次爆破平均炮眼利用率为96.9%,验证了切缝药包掏槽爆破的可行性。     

相邻炮孔爆生裂纹相互作用试验研究

为了研究爆炸载荷作用下的相邻炮孔间爆生裂纹相互作用机理,采用新型数字激光动态焦散线试验系统,通过改变炮孔间距,调整药包装药结构,研究了不同间距、不同装药结构下爆生裂纹相向扩展作用机理。结果表明:2炮孔均为普通药包时爆生裂纹随机分布,切缝药包与普通药包相互作用时前期爆生裂纹独立扩展,后期相互吸引互为自由面。2炮孔均为切缝药包相互作用时,炮孔间距较小情况下爆生裂纹在炮孔中心轴线方向贯穿呈“直线型”分布,间距较大时裂纹在炮孔中心轴线方向呈“牵手型”分布。随着炮孔间距增大,裂纹相遇时能量损耗较大,动态应力强度因子峰值和裂纹速度峰值较小,振幅较低,炮孔周围形成的粉碎区面积及次裂纹长度越小,分形维数也越小。     

石材荒料开采中的控制爆破

两个相邻炮孔药包同时起爆时,冲击波将在沿炮孔走向之间传播,形成拉伸带。两个炮孔药包诱发的切向拉伸应力互相加强,并趋于沿两个炮孔的线性节理引起最优的裂缝扩展。适当选择炮孔间距和装药密度,可以在台阶内炮孔间产生一个规整的裂缝。     

含水炮孔中非抗水炸药的应用

现在,克里沃里格矿区爆破企业所服务的露天矿,为降低含水爆区的爆破费用,采用了组合炮孔药包和在疏于炮孔中装填非抗水炸药的爆破工艺。组合炮孔药包是在炮孔下部装填抗水炸药和上部装填非抗水炸药。抗水炸药的药柱