台阶爆破间隔装药最佳间隔位置确定方法

为了从理论上分析不同间隔位置对爆破效果的影响,选出理论上最优的间隔位置,运用大型动力分析软件LS-DYNA对孔底间隔、孔口间隔和中部间隔进行数值模拟,首先,从峰值振速衰减规律进行分析,得出中部间隔峰值振速比孔底间隔和孔口间隔峰值振速均小;其次,从最大主应力角度进行分析,选取炮孔顶部单元,得出3种工况下最大主应力均大于岩石的动态抗拉强度;最后,从峰值振速结合最大主应力进行分析,得出中部间隔降振效果最好且对爆破效果无影响,为理论上最佳方案。     

露天矿台阶爆破合理堵塞长度确定方法

针对HML露天矿生产爆破过程中易产生飞石和块度不均匀的问题,为了确定合理的炮孔堵塞长度,运用大型显示非线性动力分析软件LS-DYNA建立有限元模型,根据具体工况分别对堵塞长度为2.5、3.5、4.5 m的露天矿台阶生产爆破进行数值模拟。结果表明,3种工况下,爆破振动峰值振速随着堵塞长度的增大而变大,通过峰值振速结合最大主应力分析,得出适合该露天矿的堵塞长度为4.5 m,扩充了炮孔堵塞长度的确定方法。     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

露天控制爆破振动对邻近建筑物影响的分析

针对露天控制爆破对邻近建筑物带来的影响,在贵阳市某爆破现场进行振动测试,并以质点振动峰值速度、主频率和振动持续时间为主要因素研究爆破振动对临近建筑的影响.根据1#测点三维峰值振速试验数据,对萨道夫斯基公式的参数α和k进行拟合分析,实测结果与计算结果的平均误差率为4.2％.根据振动峰值速度、主频率和振动持续时间实测结果分析得出:随着建筑物高度的增加,垂向峰值振速增大,增速先快后慢,具有明显的高层放大效应,建筑物中的最大峰值振速为顶层的垂向峰值振速;垂向主频率为先快速减小,之后保持不变;垂向振动持续时间为先缓慢减小,后快速减小,然后再快速增加.     

不同岩性对爆破振动效应影响研究

运用LS-DYNA非线性动力分析软件建立了有限元模型,分别对石灰岩和花岗岩2种工况的爆破振动进行了数值模拟分析;然后结合MATLAB小波分析程序对2种工况爆破振动的峰值振速和能量衰减进行了分析。现场试验结果表明,爆破振动衰减虽然均发生在爆破近区,但2种工况下由于岩石波阻抗不同,爆破振速能量衰减规律均不相同,论证了岩性对爆破效果及爆破衰减有较大影响,这为现场的爆破振动控制和安全管理提供了理论依据。     

双孔齐发爆破衰减规律研究

爆破能量的衰减规律对孔网参数的设置有重要的影响。运用大型显式非线性动力分析有限元软件LS-DYNA对双孔齐发爆破进行数值模拟,选取炮孔同侧等距离节点,通过最大主应力结合峰值振速进行分析,得出爆破峰值振速和最大主应力的衰减发生在炮孔的近区,随后快速衰减,为类似工况孔网参数的确定提供了可借鉴的理论。     

2种不同性能炸药爆破振动效应研究

从炸药性能对爆破振动效应影响的角度,运用大型显式非线性动力分析软件LS-DYNA,分别对混装乳化炸药和混装铵油炸药台阶爆破进行数值模拟,根据数值模拟结果,对比分析了混装乳化炸药和混装铵油炸药爆破振动峰值振速的衰减规律,结果表明,2种不同性能的炸药,爆破振动垂直向峰值振速相差比例最高可达34%,并结合现场爆破振动监测实验得出炸药性能对降低爆破振动效应也是有效手段之一,扩充了降低爆破振动的方法。     

高程影响下爆破振动速度衰减模型优选研究

准确预测爆破振动速度是控制爆破危害的重要内容。为了优选高程影响的质点峰值振速预测模型,基于量纲分析理论,综合考虑了测点与爆源之间的位置信息,重构了峰值振速预测公式。以鞍千矿业露天台阶爆破作业为背景,进行爆破振动监测试验,通过线性与非线性回归拟合法分析不同峰值振速预测模型的适用性。结果表明,考虑高程影响的预测经验公式预测精度均大于萨道夫斯基公式;结合测点与爆区之间的直线距离、水平距离和高程差的预测经验公式的预测精度高于其他预测经验公式;推导的预测模型可以较为准确的预测峰值振速,预测精度为91.60%;非线性回归得出考虑高程影响的预测模型可以更好的表征爆破振动在边坡岩体中的传播规律;优选了适用性较好的峰值振速预测模型,预测精度为91.87%。     

数码电子雷管逐孔起爆下质点峰值振速预测研究

针对电子雷管起爆技术采用传统经验公式预测质点峰值振速精度较低的问题,本文根据电子雷管爆破施工的特点,将其按炮孔类型的不同进行分类,提出了一种分段式的质点峰值振速预测方法,并结合金属矿山巷道爆破进行了试验。结果表明：传统萨道夫斯基经验公式不适用于数码电子雷管爆破的质点峰值振速预测;按照延期时间将炮孔分类后,其质点峰值振速可利用萨道夫斯基经验公式进行预测,选取比例距离药量下各类型炮孔的预测值最大的部分,基于此组成拟合曲线,此组合式曲线具有较好的拟合效果。     

基于EMD-HHT的地下浅孔爆破振动规律研究

为了研究金沙矿业官房矿段地下浅孔爆破作业过程中地震强度过大的问题,采取爆破振动监测手段在地表对两次不同炸药量的爆破作业进行监测.基于HHT方法和EMD分解对地下浅孔爆破地震波信号的峰值振速、频率和振幅进行了分析.结果表明:峰值振速反映爆破振动强度及最大荷载区域,主振频率反映爆破作业下建(构)筑物的动态响应情况.地下浅孔...     

填塞长度对单孔爆破轴向损伤分布影响研究

为研究在爆破过程中填塞长度对圆柱岩样爆破效果的影响,通过数值模拟方法建立了分区域圆柱岩样单孔装药的三维模型。通过改变填塞长度,对爆破过程中填塞物及圆柱岩样的损伤情况、位移变化和裂纹扩展进行了对比分析。结果表明：模拟结果与圆柱岩样实验室爆破裂纹扩展与损伤情况相一致,验证爆破模型可有效模拟岩石爆破过程。在填塞长度为炮孔长度的23.7%内,填塞长度的增加可显著抑制填塞物冲出炮孔程度,而超过此区间后,单位抑制效应微弱。填塞长度从炮孔长度的7.9%到39.5%,岩柱表面裂纹网络复杂程度逐渐降低,但裂隙宽度显著增加。在炸药引爆后岩柱中部区域的损伤值最高,在填塞长度为炮孔长度的23.7%时取得最高值为0.75。在岩柱上部区域,损伤随填塞长度呈现凹形变化,差值在0.0543;而五种填塞长度在岩柱中部区域的损伤差值最大,为0.0679;对岩柱下部区域的损伤影响较小,变动幅度为0.0099。填塞长度的合理选取为实现精确区域爆破和提高爆破效果提供了新的途径。     

爆破中炮泥堵孔作用模拟研究

采矿爆破中经常使用炮泥等材料进行堵孔,堵孔能增强爆破效果,作用十分重要。本文通过数值模拟的手段比较无堵孔、炮泥堵孔和炸药堵孔三种状态下的爆破效果,证明了炮泥堵孔药量小、爆破效果好的优点。     

钻爆法中炮孔填塞的研究现状及发展趋势

钻爆法是当前岩体开挖的主要方法。钻爆法施工时,适宜的填塞相比无填塞,能提高爆破作用效果10%～50%,炸药单耗降低10%以上,空气冲击波压力降低75%～80%,爆生气体对待爆介质的作用时间能延长3～5倍。炮孔填塞质量是影响钻爆法爆破效果的重要因素。经过三十多年发展,炮孔填塞研究取得巨大进展,本文通过开展填塞的作用机理、填塞物的运动规律、填塞长度和填塞材料等方面的文献分析,指出填塞体对爆破冲击波和爆生气体的作用机理研究尚未明确、尚未建立不同爆破作用下填塞长度计算公式、缺乏使用方便快捷和填塞效果好的新型填塞材料等问题,并提出通过新型电爆破装置代替传统起爆源、新型膨胀填塞材料研究、加强高校与爆破企业的合作是未来填塞研究的发展趋势。     

爆破卸压关键参数对冲击危险性变化趋势的影响规律

从无限煤岩体内爆破后的静态效果角度研究了爆破卸压对冲击危险性变化趋势的影响规律。利用数值模拟手段,重点分析了保护带宽度b和炮孔俯角θ对巷道冲击危险性变化趋势的影响规律。结果表明,b值的合理范围应使卸压侧巷帮呈现小"内峰"、大"外峰"的应力分布状态,其他取值均不利于巷道冲击危险性的降低。爆破孔的俯角θ决定着帮部和底板的卸压效果消长关系。     

微差时间和填塞长度对临近充填体的影响研究

嗣后充填采场二步回采过程中,中深孔爆破会对临近充填体产生影响,因此研究充填体爆破响应对保证采矿安全具有重要意义。通过开展现场爆破振动测速,将监测数据进行拟合获得衰减方程,同时采用ANSYS/LSDYNA软件对不同微差时间和填塞长度的方案进行了数值模拟分析。结果表明:(1)衰减方程推算结果和数值模拟结果基本保持一致,ANSYS/LS-DYNA软件用于模拟爆破对临近充填体稳定性的影响可以获得较为理想的效果。(2)随着微差时间从19 ms增加到25 ms,矿房与充填体交界面的最大有效应力和峰值速度均呈现先降低后增大的趋势,当微差时间为23 ms时,达到最小值,满足规范要求,对充填体影响最小。(3)基于矿山原爆破参数方案,设计了4种填塞长度方案,通过分析矿房与邻近充填体交界面的最大有效应力和峰值速度,当填塞长度l_s1～l_s5分别为2、4、2、5、4 m时,爆破对充填体影响最小,降振效果最佳。研究成果可供类似空场嗣后充填矿山炮孔参数设计参考。     

官地矿28412工作面初采强制放顶技术实践

针对官地煤矿28412工作面顶板坚硬,初次来压步距大,来压强度高的安全隐患,结合现场条件确定了初采强制放顶技术的基本参数:顶板处理高度、炮孔直径、炮孔间距、封孔长度和炮孔布置方式,同时,首次采用"内芯式深孔爆破炸药壳"装药技术。实践表明:当工作面推进至14.4m时,除切眼端头外,顶煤都已垮落,采空区基本充填严实;大大降低了工作面初次来压强度,没有出现"飓风"和采空区瓦斯瞬间大量涌出现象,有效地保障了工作面初采期间的安全生产。     

提高炮采工作面块碳率的微差爆破技术及安全措施

在分形几何理论和岩石细观损伤机理的基础上,通过改变不耦合系数、炸药单耗和填塞条件等参数,在实验室进行模拟爆破实验,以优化爆破参数和实现对爆破块度的控制和预测。针对永城煤电集团公司陈四楼煤矿三个炮采工作面的具体情况,对炮采工作面实施微差爆破技术,确定了软煤体、片帮和破碎顶板条件下合理的爆破参数,并提出了炮采工作面微差爆破的安全技术措施;在安全、高效的前提下,块碳率提高了6%～10%,单产增加18 8%。     

河北某铁矿掘进爆破参数的优化与实践

针对河北某铁矿投产初期巷道掘进爆破效果差、效率低的问题,重点从炮孔间距和布置上对爆破参数进行了优化。生产实践证明,优化后的掘进爆破参数达到了提高巷道掘进效率、降低爆破成本的目的。优化后的爆破参数已在该矿实际生产中推广应用,为今后掘进爆破参数进一步优化积累了经验。     

孔间不同毫秒延时对爆破振动影响的数值模拟

合理的毫秒延时间隔可以有效地降低爆破振动,目前对精确延时毫秒间隔对爆破振动的影响还没有准确的研究成果。基于地震波传播过程中能量的变化和自由面的形成,给出了孔间毫秒延时时间的计算公式。并对不同毫秒延时间隔进行了数值模拟。结果表明：利用理论计算出的毫秒延时间隔时间的同时也要考虑自由面形成所需要的时间,从而达到理想的爆破效果。在模拟中所采用的爆破参数的情况下,孔间延时间隔为12 ms时利于降低爆破振动,同时满足自由面形成的时间,利于岩石的破碎。同时验证了计算公式的可行性。     

爆生气体在煤体爆破过程中的作用分析

基于断裂力学理论,对煤体内的准静态应力场和爆生气体驱动裂纹扩展模型进行分析计算,探讨了爆破荷载作用下的裂纹扩展长度。通过模拟煤体爆破试验,对裂纹扩展状况的分析结果表明,煤体爆破裂纹扩展长度与煤体纵波波速和抗压强度成反比,与孔隙率成正比;炮孔堵塞情况下裂纹数量和裂纹长度是不堵塞情况下的1.5~3倍,从而验证了煤体爆破过程中,爆生气体准静态应力作用是爆破裂纹扩展和爆破破碎的主要原因。