浅谈岩巷掘进光面爆破技术

周边眼布置方式、周边眼眼距和最小抵抗线的关系选择、炸药的选择及装药结构等因素会对光面爆破效果产生重大影响,深入研究光面爆破技术对煤矿岩巷掘进具有重要意义。     

软岩巷道预留不装药周边孔的光面爆破

通过对光面爆破在软岩中炮眼布置、装药结构、爆破顺序的分析,阐明了软岩巷道预留不装药周边眼的光面爆破效果。     

大红山铁矿Ⅰ号铜矿带台车掘进光面爆破试验研究

巷道成形良好的关健因素主要是矿岩的岩性、构造的发育情况、炮孔起爆顺序、孔内装药量和周边眼的间距。目前大红山铁矿井下掘进施工中起爆顺序和孔内装药量都已是成熟的技术,现阶段对台车光面爆破试验研究以调整周边眼的间距为主。为探讨大红山铁矿Ⅰ号铜矿带台车掘进光面爆破技术,通过不同周边眼间距的台车掘进光面爆破试验研究的效果对比,得到台车掘进光面爆破最优效果的最优周边眼间距,为大力推进台车光面爆破掘进奠定坚实的基础,随着研究的深入和实践经验总结,对各类金属矿山的采掘施工中,提高作业效率,降低安全风险,将得到更为广泛的应用。     

隧道光面爆破周边眼水袋间隔装药施工技术

隧道光面爆破周边眼一般都采用不耦合装药形式,是隧道光面爆破实施的关键,通过水袋间隔装药结构,替代传统的小直径专用光爆药卷或竹片导爆索的周边眼间隔药卷装药结构,提高了现场装药的可实施性和可操作性,使周边药装药更方便更实用,药量计量更准确,达到提高隧道光面爆破效果的作用.     

周边眼光面爆破参数的试验研究

井巷掘进除了有良好的爆破效率、破碎块度外,还要看爆破后的轮廓是否平整、围岩振动情况、半眼率.因此良好的周边眼爆破参数应该使轮廓平整、对围岩震动小、半眼率高、整体爆破效率高,这样的周边眼爆破参数可减少支护和维护井(巷)而带来人力、物力、财力的浪费.周边眼爆破效果决定于周边眼的装药量、炮孔间距、最小抵抗线、装药结构.设计周边眼爆破参数主要以理论计算、工程类比、模拟试验和现场小型试验来进行.为此研究如何通过试验确定光面爆破参数,并提供一经验模型来具体地表达是有实际意义的.     

井巷光面爆破周边眼间距的试验研究

一、光面爆破的力学成因周边眼间距的合理确定,是光面爆破成败的关键,光面爆破时的岩石破碎机理,又是决定周边眼的理论基础。当药包在岩体内爆炸时所产生的冲击波,使炮眼周围岩体内产生放射状的径向裂隙。在最先起爆的炮眼的冲击波作用下,不仅在此炮眼本身的周围岩体内     

721-3矿井岩巷掘进光面爆破的应用

通过对721-3矿井岩巷掘进光面爆破的应用,总结了掏槽眼、周边光爆眼的各种施工、爆破相关参数、施工实践经验、体会等。     

深部岩巷穿越“煤-石灰岩”岩层钻爆技术研究

结合阳煤五矿皮带运输巷的实际情况,针对遇到的"煤-石灰岩"组合断面巷道,提出新的爆破方案。通过对掏槽形式的数值模拟,分析其爆炸能量的传递,提出了双楔形掏槽;以光面爆破为基础,对巷道不同层位的周边眼及辅助眼进行优化;现场观测方面,采用了爆破振动测试技术和现场直观测量。最终确定了"双楔形掏槽+合理调整周边眼及辅助眼"的爆破方案,炮眼利用率可达90%左右,有效地提高了进尺,保证了岩巷高速高效掘进。     

双楔形掏槽方式在均质硬岩爆破中的研究

针对余吾煤业公司南轨大巷在掘进中掏槽方式不合理、爆破效率低等问题,应用掏槽爆破作用理论对其进行分析,提出了双楔形掏槽方式的爆破方案,并用数值模拟软件对其掏槽爆破效果进行分析,在满足光面爆破要求的情况下对其辅助眼和周边眼进行调整。井下工业性试验结果表明:双楔形掏槽方式在均质硬岩爆破中炮眼,利用率达到90%以上,提高了爆破效率,保证了循环进尺。     

工作面光面爆破分析

对光面爆破的不偶合指数、药卷直径、光爆周边眼距、炮孔深度、装药量、爆破方式等进行了分析     

煤矿岩巷爆破掘进过程中周边眼对裂纹扩展止裂机理

周边眼在岩巷光面爆破中可以使巷道表面相对光滑完整,同时它对岩体内原生裂纹或爆生裂纹的扩展可能起到止裂的作用。为探究周边眼的止裂作用机理,针对爆破开挖过程中不同间距周边眼对原生裂纹扩展的止裂问题进行了实验及数值模拟研究。实验采用带中心装药孔、预制裂纹(原生裂纹)及两个简化周边眼的有机玻璃圆形试件,观测原生裂纹在周边孔止裂作用下的起裂-扩展-止裂效果。采用AUTODYN软件进行了数值模拟研究,岩石采用线性状态方程(EOS),强度模型为Elastic,失效准则为最大拉应力准则(MMTS),并在扩展路径附近设置观测点,以观测这些点的应力随周边眼间距变化的规律。通过实验及数值模拟结果分析得出:(1)在两周边眼间会产生与裂纹扩展方向垂直的压应力,对裂纹扩展的确能够起到止裂作用;(2)不同的周边眼间距,在周边眼间产生的压应力不同,导致不同的止裂效果;(3)周边眼间距越小,产生的压应力越大,对裂纹扩展的止裂效果越好。     

“空孔效应”对光面爆破效果的影响分析

采用半理论半数值模拟的方法分析了"空孔效应"对光面爆破效果的影响。理论方面,分析比较了普通光面爆破和带空孔的光面爆破两种方式下岩石中的应力场。数值模拟方面,以云南省某铁路隧道为工程背景,建立了两种方式下的三维数值模型,并进行了炮孔周围应力云图分析及相邻炮孔孔心连线1/2处位置单元破坏情况判断。分析结果表明:"空孔效应"使得炮孔附近的应力增大,且切向拉应力的极大值出现在孔心连线方向,有利于该部分岩石的拉开、脱离和抛掷。另外,在"空孔效应"作用下的拉伸破坏范围要明显大于普通光面爆破的拉伸破坏范围,有利于平滑轮廓面的形成。     

基于SPH露天台阶爆破优化研究

针对露天深孔台阶爆破容易出现块度不均匀、大块率高等问题,运用经验公式法对台阶爆破参数进行计算并确定爆破方案,建立基于光滑粒子流体动力学(SPH)的台阶数值模型,对深孔台阶爆破孔排距共同作用下的岩体损伤情况及孔间应力大小进行研究。研究结果表明:孔排距会影响炮孔间的应力叠加作用,模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态和岩石损伤范围,当孔间距为8.5m、排间距为5.0m,爆破效果最佳。将模拟结果应用于现场试验,大块率较优化前降低了10.3%,块度平均合格率提高了5.2%,现场试验与模拟结果最优爆破方案效果高度一致,说明利用SPH的数值模拟方法研究台阶爆破是合理可行的。研究结果可为相关台阶爆破孔排距选择提供依据和参考。     

基于岩石爆破损伤的合理炮孔参数研究

为改善腾冲县污水处理厂配套管网工程巷道掘进爆破效果,通过理论计算及LS-DYNA数值模拟方法对现有爆破方案中关键参数进行优化,分别建立不同掏槽及光面爆破数值模型并对其开展计算,提取爆破过程造成的损伤因子D,并基于损伤因子D对爆破效果进行分析。试验结果表明：双空孔可为掏槽孔间产生连贯空腔提供良好条件;对比掏槽孔间距为20cm、30cm、40cm时掏槽爆破效果,发现间距为30cm时能形成最大空腔且贯通;对比光爆孔间距分别为30cm、40cm、50cm时的爆破效果,随着孔间距增加,两孔间的损伤区由贯通转变为不贯通,光爆间距为40cm时爆破效果可达到最佳。将以上结论运用于实际工程,发现爆破效果明显改善,表明利用岩石损伤演化规律对隧道掘进中炮孔参数优化是行之有效的。     

工作面炮眼布置与岩巷掘进光面爆破技术

影响炮眼布置的主要因素是岩石性质、巷道断面的大小、钻眼设备、炮眼深度和炸药性能等。文章主要介绍了掏槽方式的选择与布置,辅助眼及底眼布置,岩巷掘进的光面爆破技术等问题。     

甘肃北山坑探设施光面爆破施工技术研究

甘肃北山坑探设施为我国高放废物地质处置工程研发及建设阶段里程碑式的设施。基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数,得到了适宜于本项目的爆破实施方案,进而实施了在不同爆破参数（周边孔间距）的光面爆破,验证了光面爆破参数的科学性。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同周边孔间距的初步探索。研究成果可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放射性废物的深地质处置有一定的理论指导意义。     

露天矿山斜层状边坡削坡卸载爆破技术*

为了改善尖山磷矿边坡削坡卸载爆破时因边坡自然裂隙、地质分层等非常复杂而无法取得理想效果的问题,根据磷矿边坡分层特点,结合预裂爆破和光面爆破2种技术的优点,将岩层间自然裂隙作为预裂缝实施边坡控制爆破,提出了临近边坡缓冲减振爆破技术。在临近开采平台临近永久边坡处布置2排缓冲孔和1排主爆孔,以自然裂隙为预裂缝,缓冲孔按照1/3的比例分段装药,中间填充1.5 m惰性充填料;主爆孔采用连续装药,逐孔起爆技术。该技术实施半年多,削坡后的边坡坡面光滑平整,有效保证了边坡安全,比常规预裂爆破节约了穿孔爆破费用和后期破碎费用近200万元,在加快边坡削坡卸载速度的同时,减小了对边坡的扰动和延缓了边坡的变化速率,有力保障了东采区边坡下方矿岩铲运持续进行,可为类似工程施工提供参考。     

光面护壁爆破在破碎岩体巷道掘进中的应用

简要分析了光面护壁爆破技术的基本原理。将该技术应用于某磷矿的巷道掘进中,其应用效果与传统光面护壁爆破相比,周边空痕率提高了近33%,炸药单耗降低了0.233 kg/m3,掘进速度也有所提高。实践表明,光面护壁爆破在降低围岩损伤破坏方面具有较好的效果。     

爆破机理的回弹假说与蓄能爆破技术研究

露天爆破过程中的偶然发现,使我们对传统的预裂爆破机理产生怀疑。实验结果显示,即使没有应力波和爆炸气体的存在,也同样可以实现预裂效果。本文在三个基本假设的前提下,建立了单排孔齐发爆破两炮孔间岩石应力状态模型,提出了爆破机理的回弹假说,并依此设计了一种以缓冲孔为动力源的邻近边帮控制爆破方式——蓄能爆破。回弹假说认为,当蓄能孔刚好处于缓冲孔的回弹位移区内时,回弹位移区的岩石在主动位移区前移腾出空间后,将储存的弹性变形能释放,产生垂直于炮孔连心面上的拉力,这个拉伸力是使岩石产生裂缝的动力源。由于动力源和成缝机理各不相同,蓄能爆破是有别于预裂爆破、光面爆破的一种全新的邻近边坡控制爆破形式。