高阶段大直径深孔爆破动载下二步骤采场稳定性研究

沙溪铜矿采用深孔阶段空场嗣后充填采矿法和高阶段大直径深孔落矿方式,具有生产能力大、采矿成本低和作业条件安全等优点,但也伴随着更大的爆破振动和冲击。在二步骤采场回采时,两侧充填体在受静载作用的同时还受到明显的爆破动载影响。采用Flac^3D软件对二步骤采场边孔采用不同装药结构下的稳定性进行模拟,分析了充填体边帮在动态荷载下的动力响应,揭示了边孔装药结构与充填体边帮稳定性之间的关系,为矿山爆破方案的选取提供依据。     

岩体及充填体爆破振动速度衰减规律研究

巷道掘进爆破中,爆破振动是影响巷道稳定性和充填体稳定性的重要因素,频繁的爆破振动会对巷道围岩和充填体造成损伤,最终发生失稳破坏。通过建立爆破振动监测系统,改进爆破方案和监测位置研究岩体和充填体爆破振动速度衰减规律,得出岩体与充填体振动速度衰减规律的差异性,从而优化焦家金矿爆破药量。研究结果表明：距离爆源越近,爆破振动速度越大,而且会随着爆心距增加逐步衰减;最大振动速度出现在爆源附近,采场爆破对充填体的扰动破坏更大;距离爆炸点相等的充填体平均振动速度为0.223 cm/s,要大于岩体平均振动速度(0.087 cm/s)。根据焦家金矿岩体爆破振动速度传播特点,结合GB 6722—2023 《爆破振动安全规程》,得出了最大单段药量与安全距离的对应关系,提出了一种新的动力应力比法,不仅为优化凿岩爆破设计和爆破药量设计提供依据,而且为焦家金矿深层矿床安全高效开采提供可靠的保证。     

矿柱爆破回采对胶结充填体损伤影响试验研究

为确定井下矿柱爆破回采对胶结充填体的破坏范围,选用大红山铜矿现场胶结充填体及同等强度的矿柱模拟材料,在井下废弃但安全的巷道内开展矿柱爆破回采模型试验,并采用超声波测试及爆后表观裂纹观测的方法,分别从损伤度变化和裂纹扩展2个方面探究爆破荷载下胶结充填体的损伤规律。研究结果表明:爆破荷载下胶结充填体在爆心距为45～125 cm的损伤度明显高于爆心距为145～205 cm的损伤度;胶结充填体处裂纹最长可扩展至71.5 cm;根据试验模型中胶结充填体损伤情况,将其划分为稳定区、损伤区和破坏区,该配比下胶结充填体损伤度0≤D0.07为稳定区,0.07≤D≤0.22为损伤区,0.22D≤1为破坏区。     

挤压爆破在胶结充填采矿法中应用可行性研究

结合某矿下向分段胶结充填采矿法采用挤压爆破落矿的实际,应用爆破理论,对挤压爆破在充填体立面产生的动载荷进行了理论分析,推导出了动载荷计算公式,结合实际计算动载荷选取合理的爆破参数;在此基础上进行了室内充填体动载荷冲击模拟试验、正交回归设计抗压强度试验和抗剪强度试验,结果表明通过分段爆破挤压充填体可以提供足够的爆破补偿空间,并且能够提高充填体强度。理论和试验结果证明了挤压爆破在胶结充填采矿法中应用的可行性。     

不同爆破方式下爆破振动传播规律及预测研究

结合爆破振动测试,通过现场爆破试验,分别获得的金堆城露天矿在常规生产爆破、空气间隔装药爆破、数码电子雷管精确延时爆破、140 mm孔径爆破条件下爆破地震波传播规律;确定了不同减震方法的适用范围,编制了爆破振动预测及减震爆破方法选择软件。现场应用表明,研究成果确保了东川河隧洞的安全运行。     

胶结充填体矿柱结构可靠性设计方法

胶结充填体矿柱广泛应用于地下矿山，矿柱结构的稳定性直接关系到采矿生产安全，胶结充填体矿柱结构可靠性设计日益受到重视和普遍应用。传统的安全系数法不能考虑影响胶结充填体矿柱结构稳定性因素的随机性和离散性，因而其结论具有很大的局限性。变异安全系数法可以可靠性理论为基础，充分考虑胶结充填体矿柱结构稳定性影响因素的随机性及其离散程度，计算结果更具指导性。章从胶结充填体矿柱力学分析入手，分析了安全系数法的局限性，详细介绍了变异安全系数法及其用于胶结充填体矿柱结构可靠性设计的方法。     

预裂爆破在城门山铜矿的应用及数值模拟研究

预裂爆破能最大限度降低爆破振动对最终边坡的影响,保证采区作业安全受到广泛应用。利用lsdyna模拟结合现场试验,对城门山铜矿开采台阶预裂爆破进行分析。研究结果表明:采用设计的施工参数能够有效的达到预裂爆破的效果,获得良好的半孔壁以及贯穿裂隙。由于岩石强风化,设计中未按常见预裂爆破设计减震孔,且未进行有效充填,以免爆破应力波造成边坡破坏。后期将根据现场实际情况,适当进一步降低装药不耦合系数和线装药密度,以取得更好的效果,为后续工程的施工提供参考依据。     

控制爆破技术研究现状及发展建议

综述了控制爆破技术的研究进展,其中包括松动爆破、微差挤压爆破、间隔装药爆破、光面（预裂）爆破、定向断裂爆破、护壁爆破、小抵抗线大孔距爆破、孔底起爆爆破、复合装药爆破、静态爆破等,并提出今后控制爆破技术发展的建议。此综述为进一步探求更加安全、高效、经济、环保的控制爆破技术打下了基础。     

浅谈大宝山矿北采工区深孔爆破安全

爆破工作危险性大,要提高露天深孔爆破的安全意识。对人员、设备、高压管线等主要危险源点要重视预防。对露采炮孔的布孔、孔网设计．装药、充填、连线和起爆及爆后检查都应认真注意并实施安全操作。建议爆破人员要加强学习《爆破安全规程》,提高技术水平,并尽量减少雨雾天的爆破。     

空气间隔装药爆破模型在矿房回采中的应用

针对矿房回采时连续装药爆破造成的大块率高、振动大的问题,建立了4种不同空气柱长度和不同装药量的空气间隔装药结构爆破数值模型。通过分析各装药结构爆破时炮孔内与崩矿自由面上的爆炸应力场,得到在一定工程范围内,装药量相同的情况下,有效应力随空气柱长度的增大而减小;当空气柱长度相同时,装药量越大,有效应力越大;应力峰值呈现出在装药段处最大、空气段处减小及空气段中部应力最小的规律,与理论分析基本吻合。运用Von Mises屈服准则判断是否发生破坏,并通过分析自由面上质点的振动速度来反映爆破效果,选出最佳装药结构方案。     

浅谈大宝山矿北采工区深孔爆破安全

爆破工作危险性大，要提高露天深孔爆破的安全意识，对人员，设备，高压管线等主要危险源点要重视预防，对露采炮孔的布孔，孔网设计，装药，充填，连线和起爆及爆后检查都应认真注意并实施安全操作，建议爆破人员要加强学习《爆破安全规程》提高技术水平，并尽量减少雨雾天的爆破。     

基于ANSYS和GeoStudio耦合的充填体底板稳定性分级

武山铜矿胶结充填体顶板在自重应力、爆破振动等作用下产生的不同宽度和深度的裂隙,当裂隙达到一定规模时将影响充填体的稳定性,文中采用ANSYS软件和GeoStudio2007的SIGMA/W模块来模拟含裂隙充填体顶板的应力应变情况,通过2个数值模拟软件的模拟结果的对比验证,研究含裂隙条件下的充填体稳定性,对充填体顶板在不同深度、宽度裂隙影响下的稳定性进行了分级并针对含裂隙顶板的不同稳定性状态提出了合理的支护建议.     

基于虚拟孔底距的孔口预留最大不装药长度的确定及应用

某黄金矿山采用上向扇形中深孔爆破落矿时存在粉矿过多,眉线口及后排炮孔破坏严重等问题。通过理论分析和现场实践,提出了采用虚拟孔底距确定孔口预留最大不装药长度的方法,设计了2种预留长度的孔口间隔装药方案,并进行了现场工业试验。工业试验结果表明:采用孔口间隔装药方案二能够很好地解决现场爆破出现的问题,降低了孔口起爆药量,减轻了孔口爆破振动的影响,技术经济指标显著。归纳总结了经验公式,为确定孔口预留最大不装药长度提供了新的依据。     

大红山铜矿胶结高矿柱强度设计及工程实践

大红山铜矿胶结充填矿柱具有"高、窄、长"的特点,并且矿柱充填体须服务相邻2个矿房的回采,暴露周期长,对充填体的稳定性、整体性和强度设计及充填实施提出了很高的要求。以B88-92-3盘区为例,通过分析确定,经验类比法和模型法很难用于胶结充填体强度设计。应用FLAC3D软件建立该盘区数值模型,通过弹性方案计算确定胶结充填体发生剪切破坏的参数,在此基础上利用弹塑性方案确定胶结充填体保持稳定的参数。工程实践表明,充填体在内聚力0.8 MPa、抗拉强度0.6 MPa、内摩擦角31°和抗压强度2.78 MPa条件下保持稳定。     

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。     

深孔爆破技术在露天采矿生产中的应用

讨论了在冯家峪铁矿上峪采场内深孔爆破技术的实用效果。采用木塞隔离体装药结构,可降低矿石爆破生产的炸药单耗,改善爆破效果;采用空气柱间隔装药法,可有效提高前排的药柱高度,降低爆区的大块率,为企业带来良好的经济效益。     

下向分层进路胶结充填采矿法在马庄铁矿的应用

结合矿床特点,介绍了下向分层进路胶结充填采矿法在马庄铁矿的应用,并对采准布置、回采工艺、充填等工序进行了详细叙述。该采矿方法在胶结充填体的保护下大断面进路掘进式采矿,回采方式自上而下,回采工程采用凿岩台车、铲运机、装药服务车、运药车等大型设备,采矿安全系数高,盘区生产能力15 000 t/月,出矿品位Fe 44.96%,损失率5%,贫化率8%,千吨采准比6.46 m。     

重铵油炸药及其在石灰石矿的应用

重铵油炸药具有可用于湿孔与水孔装药，装药简单等优点，其波阻抗与石灰岩的波阻抗相匹配，爆破后块度均匀，无底根，矿石成块率高，粉矿少，后冲和爆破振动少，莱钢石灰石矿将重铵油炸药与空气底部间隔装药爆破技术相结合用于深孔爆破，装填劳动量减少，底根率降低，比用２＃岩石粉药年节资３．０万元。     

大面积胶结充填体诱导冒落机理及其发展过程研究

在龙首矿西二采区无底柱分段崩落法采场形成覆盖层的过程中,掌握顶板胶结充填体的冒落机理及其发展过程,对于覆盖层的顺利形成及采矿安全具有重要意义。研究提出了人工诱导顶板大面积胶结充填体冒落形成覆盖层的技术方案,并在该方案实施过程中采用微震监测技术对胶结充填体的冒落过程进行了监测。研究结果表明：胶结充填体的破裂事件主要发生在1 610～1 630 m水平之间,其破坏机理主要划分为3种模式：一是崩落法采动压力集中在采空区后方20～45 m范围内造成的充填体压裂破坏;二是采空区边缘处剪应力集中造成的充填体岩梁剪切破坏;三是采空区顶板中央位置发生的充填体下沉弯曲拉伸破坏。理论计算结果表明：顶板胶结充填体以散体形式发生冒落的高度约为14 m。现场出矿跟踪过程中观察到冒落的胶结充填体块度在0.6～2.0 m之间。综合各项研究结果可知：在首采分段回采过程中实现了顶板胶结充填体的安全诱导冒落,形成了由预留矿石层和冒落胶结充填体构成的总厚度约为30 m的散体覆盖层,满足无底柱分段崩落法安全生产的需求。     

间隔装药对爆破破碎效果的影响

用空气、水和岩粉3种间隔材料进行了间隔装药爆破试验,研究了间隔对破碎块度的影响,得出3种材料的临界间隔比例值,对比了该3种材料间隔与全长偶合装药的异同,讨论了间隔的位置、长度及间隔材料对爆破破碎效果的影响。