节理裂隙岩体微差间隔时间爆破试验

根据岩体节理裂隙发育程度的不同设计相应的爆破间隔时间进行爆破试验研究。对油母页岩岩块、岩体进行声波纵波速度测试,确定岩体损伤程度以此反映节理裂隙发育程度,并根据测得的声波在油母页岩岩体中纵波传播速度、最小底盘抵抗线等设计微差爆破间隔时间。爆破试验后采用Split-Desktop3.1块度分析软件分析爆堆岩石块度分布,得出无损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间25 ms,中度损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间50 ms,高度损伤油母页岩岩体选取爆破间隔时间75 ms。     

薄层复合顶板爆破损伤试验研究

薄层复合顶板爆破掘进时易发生顶板离层冒落失稳造成冒顶事故,为研究该类顶板在爆炸应力波反复作用下损伤变化规律,针对东荣二矿中一上采区17煤右三下料道特殊层状结构,基于声波测速原理,利用RSM-SY5智能声速测试系统,在爆破掘进方式下对巷道顶板损伤进行了现场测试.研究表明:每一次爆后顶板各测点声速总比爆前有不同程度的降低,其中第1次和第2次爆后声速降低明显.根据声速变化大小可知在0.6,2.4m处发生离层的可能性最大.而各测点处的损伤程度随着爆破次数的增加呈递增变化;按照损伤阈值Der=0.19,顶板损伤范围在0～3.6m之间.随着各测点离爆破工作面距离的不断增加损伤累积呈非线性增加,而且损伤并不是随着测点深度变化呈线性递减的;同时顶板各测点损伤变化率呈非线性递减,在测点置后工作面16m处,顶板损伤变化率处于一个较低的水平.     

不同位置间隔装药爆破损伤实验

为研究间隔装药爆破对保留岩体的损伤规律,在水泥砂浆模型中进行爆炸实验,并在爆炸前后利用超声波测试技术,对模型进行声波速度测试。结果表明:岩体径向爆炸损伤随距炮孔距离的增加而呈现有起伏的降低,岩体轴向爆炸损伤装药段处最大,空气段处最小;对于装药结构,中部装药结构损伤最小,上部装药结构次之,下部装药结构损伤最大。为了控制岩体损伤效应,炮孔宜采用中部装药起爆方式,可以优化间隔装药爆破效果。     

边坡开挖光面爆破对岩体损伤的影响分析

边坡开挖爆破必然造成边坡岩体的损伤。通过受损边坡岩体取样岩芯裂隙的统计分析、声波速度测试、岩芯切片微观结构的电镜观察及岩芯的强度试验,发现光面爆破对边坡岩体的损伤程度与爆破规模无明显关系,而与光爆孔的线装药密度有关,损伤区岩石的强度明显降低。     

基于岩体声波损伤特性的露天台阶爆破试验

基于声波岩体损伤定义,采用StrataViewTM R24 Exploration Seismograph爆炸震动测试仪和克浪公司生产的KDH-SWA-3C-60A型MVSP三分量测井检波器,利用锤击叠加作震源对台阶爆破钻凿的炮孔进行了声波测试试验,研究了爆区附近岩体的损伤.结果表明：经历过冲击载荷扰动的岩体与未受扰动前相比,其纵波波速均降低,接收波的主频向低频移动,岩体的纵波速度和横波速度之比也发生劣化;损伤区的范围可以用波速的变化来划分,在爆破设计施工中,应该考虑爆破损伤区的影响.     

基于FLAC3D模拟的深部岩体爆破损伤规律研究

在高应力和爆炸载荷共同作用下,深部岩体的损伤和破坏将是一个复杂的动态演化过程。为了对深部岩体爆破损伤破坏的机理及影响因素进行深入细致的研究,利用FLAC3D非线性动力分析手段对不同爆炸峰值应力、不同加载速率及不同静应力对岩体爆破损伤量的影响进行研究,同时探讨了爆破损伤破坏区域随动态加载时间的扩展规律,以定性和定量的方式对爆炸后损伤区进行分析和评估。研究表明：不同峰值应力主要影响应力波上升阶段岩体损伤区域和损伤量的大小,不同的加载速率主要影响损伤区的发展速度,而不同的静应力主要影响拉伸破坏区域的最终形态及拉伸破坏量。研究为深部岩体爆破开挖设计提供一定参考。     

动载扰动对地下空间长期稳定性影响的模拟研究

首先通过现场实测获得不同爆破特征,在室内通过调节爆破模拟系统设置和施加相似扰动,达到模拟扰动与现场爆破效应相似;然后进行不同应力水平与不同强度扰动的流变扰动实验;最后进行极低应力水平下低强度扰动长期扰动损伤实验,利用测得的声波波速变化值算得相应损伤量。研究发现:(1)在低应力水平、低强度扰动下,不断扰动冲击导致石膏损伤量较小而且不会达到损伤阈值;随着应力水平加大、扰动载荷强度加强,石膏试件的损伤量随扰动次数增加而增加越来越显著。(2)在极低应力水平下,少量低强度扰动不会产生即时损伤,往往多次低强度扰动达到一定程度时才表现出损伤。     

露天矿边坡控制爆破的安全技术

在露天矿中随着开采深度的增加,边坡越来越高,所以,在生产过程中,必须考虑边坡的安全稳定性问题。边坡爆破在使用现场混装车装药时,采用空气间隔装药结构,利用预裂爆破和缓冲爆破相结合的方式,通过试验,分析爆破对岩体破碎质量、开挖轮廓成型质量及其对岩体的损伤特征,验证了采用与现场混装车装药相配套的不耦合装药技术(空气间隔装药),选取合理的参数,可以控制爆破对矿山边坡部位的损害,保证边坡的稳定性,实现安全生产。     

声波检测技术在边坡开挖爆破的应用

针对露天矿爆破开采时出现矿岩大块率高的问题,尝试利用声波检测技术探究岩性及岩体内部损伤程度,结合Micro Trap爆速测速仪分析炸药、岩石波阻抗匹配关系。以德兴铜矿为例,通过声波测试技术对该矿某大块率较高地段进行研究,分析出该地段岩体结构完整性差,裂隙发育程度高,导致爆破时炸药能量传递不均。提出减小孔网参数,采取逐孔微差起爆的方式能有效降低大块率,提高炸药能量利用率。     

循环爆破荷载作用下类铀矿岩损伤与氡析出规律的实验研究

为了深入研究类铀矿岩在循环爆破荷载作用下的损伤及氡析出规律,首先制作了室内爆破装置,然后依据相似理论,以铀尾砂等为原材料制备了类铀矿岩来代替实际的铀矿岩,在室内制成250 mm×250 mm×200 mm的试块,在试块上设置25个测点,再对试块施加循环爆破荷载,直至试块完全破碎。利用非金属超声波检测仪测量试块每次爆破前后的纵波波速,并换算成对应的损伤值;同时,采用密闭腔体法测量试块爆破后的累积氡浓度,并计算出氡析出率。采用K-Means聚类算法计算出25个测点的权重,进而得到综合损伤变量。研究结果表明,随着爆破次数增加,矿岩损伤呈现出“倒S”形状,且氡析出率与矿岩损伤值的变化具有一致性。该研究可为今后铀矿开采过程中的氡辐射防护和岩体稳定性研究提供参考和借鉴。     

在露天矿边坡工程设计中对爆破震动影响的分析

本文阐述了爆破震动对边坡的危害,从设计应用角度归纳了爆破震动参数可采用的计算方法和提出允许爆破震动速度的限值范围,在统计分析基础上,绘出了爆破药量与坡体至爆心距的关系曲线和简要介绍了生产上常用的几种有效降震措施。     

大红山铜矿点柱预裂爆破损伤控制研究

地下矿山在采用房[1]柱法或者房柱法嗣后充填采矿法开采的过程中,为保证采场的稳定性,往往会预留大部分的矿柱来支撑着上部岩体。现如今采用的一些采矿方法在一定程度上对矿柱的稳定性造成损伤,因此研究和预防矿柱损伤变得至关重要,本文通过对比大红山铜矿西矿段180中段360-B144采场常规点柱法回采与点柱边界预裂爆破法两个方案,对矿柱造成的损伤来研究矿柱的稳定性。结果表明,常规点柱法回采爆破对矿柱的损伤深度在1.47m左右,而点柱边界预裂爆破对矿柱的损伤深度在1.21m左右,点柱边界预裂爆破与常规点柱法回采爆破相比,对周边矿柱的损伤影响较小。点柱边界预裂爆破区矿柱岩体声速变化幅度为9.02%,小于常规点柱法回采爆破区矿柱岩体声速变化幅度14.65%。     

巷道围岩在爆破荷载下的反应谱特征研究

为探究巷道围岩在井下爆破动荷载下的动态响应规律,采用MATLAB对振动测试数据进行处理,将导出的振速、位移、绝对加速度反应谱以及绝对加速度标准反应谱进行深入研究。研究结果表明:爆心距为185m的速度反应谱在周期2s内出现的峰值数多于爆心距为86m,的速度反应谱峰值数,爆心距为185m出现的10Hz以下的谐波分量多于爆心距为86m出现的10Hz以下的谐波分量,爆破作用对爆心距为185m处围岩损伤影响更大;爆心距为185m、阻尼比为0.05时放大系数为1,容易导致围岩的破坏损伤。研究结果对巷道围岩的支护具有指导意义。     

直眼分段掏槽在煤峪口矿巷道掘进中的应用

通过对岩巷掘进小直径中深孔直眼分段掏槽机理和参数的分析,得出分段装药利用其在岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙,增强了岩石的破碎,同时也改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系,使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷,可增大槽腔体积,提高掏槽深度,爆堆集中,利用装岩.同时还减少了炮眼数量和炸药消耗,提高了掘进工效.     

浅谈华亭煤矿巷道冲击地压的防治

针对华亭煤矿进入深部开采冲击地压日益凸显,严重危及矿井安全生产的现状,采取声发射、微震、电磁辐射、钻屑等综合监测手段和顶板深孔爆破、煤体卸压爆破、煤层及顶板注水、钻孔卸压、底板深孔爆破等综合防治手段,达到了弱化冲击危害,综合防治的目的。     

岩体爆破振速和损伤预测的支持向量机方法

针对爆破振动效应评价中诸多因素不确定性问题,应用支持向量机理论并结合工程实际,提出基于支持向量机理论的岩体爆破振动效应预测方法.以三峡工程坝区现场爆破试验的实测资料为依据,采用支持向量机回归方法,分别进行爆破振动速度预测及爆破损伤深度和损伤半径预测;考虑爆破震动信号的幅值强度特性、频谱特性、持时特性和时-能密度曲线特性,选用震动峰值速度、震动主频、震动持时和时-能密度曲线下的面积作为评价指标,以11组工程岩体爆破实测数据作为学习样本进行训练,建立岩体爆破振动损伤效应预测的支持向量机分类模型,并对8组待判样本进行判别.研究结果表明:建立的支持向量机分类与回归模型对岩体爆破效应预测效果良好,评估结果与实际结果吻合,为岩体爆破效应评估提供了一种新思路.     

不同耦合系数条件下岩石损伤特性的研究

在预裂爆破中,采用合理的空气比和不耦合系数能有效控制爆炸荷载对岩体的破坏。利用Autodyn有限元动力分析软件,研究预裂爆破中空气间隔不耦合装药产生的爆炸荷载对岩石的损伤特性和孔壁冲击波峰值的变化规律。通过改变装药空气比,分析空气间隔装药产生的爆炸冲击波沿孔壁的压力分布,以及间隔装药时不耦合系数对孔壁冲击波峰值和应力波传播的影响。结果表明:连续装药条件下,爆破近区的压力峰值高于岩石动态抗压强度,离炮孔越远应力波衰减的越慢;在空气间隔装药条件下,岩石的损伤深度随空气比的增大而减小,孔内空气柱周围的岩石破坏不明显;在间隔不耦合装药时,不耦合系数越大,冲击荷载的强度越低,孔壁的损伤半径也越小。     

隧道围岩关键块体爆破安全振速研究

针对隧道掘进爆破条件下爆源附近围岩关键块体的稳定性问题,建立了关键块体受力状态的力学模型,根据刚体平衡原理建立了爆破振动速度与块体各物理量间的联系,得到了隧道围岩关键块体安全振速的计算表达式。分析表明,关键块体侧向平均正应力与埋深成正比,岩体静侧压系数对块体侧向平均正应力有显著的影响,隧道半径与块体高度的比值对块体侧向平均正应力影响不显著。同时结合实际工程案例,分析了岩体静侧压系数、累积损伤、拱顶与最大切应力区对关键块体安全振速的影响规律,为爆源附近隧道围岩安全振动速度的确定提供理论参考依据。     

水下席状岩石爆破参数的选择

介绍了水下席状岩石(薄厚度爆破岩层岩石)的爆破参数选择方法,实践证明,对于水下席状岩石爆破,在进行参数选择时,可适当地扩大炮孔网度,扩大孔径,增加装药,加大超深是确保炸岩质量、提高效率、创造效益的有效方法.     

地下水封石油储库硬岩大断面控制爆破

大型地下水封石油储库作为原油战略储备的一种重要手段,在世界范围内被普遍采用。地下水封储库不同于其他岩石地下工程,其跨度大、边墙高、开挖断面特大,同时要求爆破振动低、围岩损伤小、稳定性高,对开挖爆破有着更为严格的要求。本文以华南某地下水封石油储库硬岩特大断面爆破开挖为例,基于钻爆开挖的特殊要求,提出"大洞小打、分部开挖"的施工原则,划大断面为小断面,分层分次爆破。采用复式楔形掏槽、毫秒延迟起爆、周边孔光面爆破等技术,综合选取孔径、孔深、孔距、最小抵抗线、炸药单耗及炮孔数目等参数,精心设计炮孔布置、装药及起爆顺序,给出爆破方案。实践表明,爆破振动、炮孔利用率、壁面成型、开挖进尺等均达到了预期,较好地满足了洞库开挖要求,特大断面硬岩爆破设计能够取得良好的爆破效果,可为类似工程提供借鉴与参考。