浅论立井冻土掘进爆破技术应用

当前我国的自然资源开采进入到了一个瓶颈期，一方面，国家对于自然资源的保护与利用开始做出了合理的规划，不像过去一样的盲目、野蛮的开采；另一方面，由于资源的有限性，一些大规模的露天作业情景将越来越少的应用到实践中，取而代之的就是地下的采矿，其中最为重要的就是作为物资运输与人员进出通道的立井挖掘工作，而现在我国可开发的矿物在冻土地区是比较多的，所以，掌握立井冻土掘进爆破技术，对于我们国家的矿产行业的发展是极为有利的。笔者在文中对于立井冻土掘进爆破技术的应用原理以及实践做了简单阐释，希望渎者通过文章的阅读，能够对该项技术有基本的了解。     

深厚冲积层大直径千米立井冻土掘进爆破参数优化

理论研究和室内试验在深层冻土爆破参数设计中存在着限制,结合赵固二矿西风井冻土掘进的施工特点,开展爆破参数优化现场实验。以掘进速度、安全、质量为评价依据,对炸药选择、钻眼机具、炮眼布置和深度、装药参数和起爆顺序等参数进行优化分析。结果表明:通过合理设置中空孔、一二级掏槽孔、辅助孔和周边孔的孔距与间排距,调整装药参数和雷管段位等手段,使得爆后土体均匀无大块,将爆破进尺由1.9 m提高至2.8 m,炮孔利用率由67.9%提高至93.3%;同时将爆破振动控制在安全范围以内,实测井壁最大振动速度为8.39 cm/s,保证了施工安全性;通过经济效益比较分析,优化后的爆破方案较之前显著提高了施工效率,缩减掘进工期44.5 d,大大节约了施工成本和冻结成本。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100~200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200~250ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

立井冻土爆破延迟时间计算结构模型研究

立井冻土掘进爆破合理的段间延迟时间应是在保证冻结壁和冻结管安全的前提下,能够获得良好的爆破效果。本文以此为出发点,重点从新自由面完全形成和降低爆破震动效应两个方面,对延迟起爆时间进行了初步探讨,建立了间隔延迟时间的计算结构模型;并就目前立井冻土爆破的施工条件,提出获得良好爆破效果的起爆延迟时间是100²00ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200200ms;而为降低爆破震动确保安全,延迟间隔时间则宜取200²50ms;综合考虑取值250ms,即选用1/4秒系列雷管较为适宜。现场井筒冻结段掘进爆破实践也验证了1/4秒延期起爆的合理性。     

立井冻土钻爆法施工爆破参数初探

引用岩石爆破理论,结合冻土爆破破坏特征,探讨了立井冻土钻爆法施工掏槽参数和光爆参数的设计计算方法．在此基础上,以冻结砂土为原型进行掏槽爆破和光面爆破模型试验．结果表明,当孔深Lb＝1．0～1．5m时,较为合理的掏槽爆破参数为：单位耗药量q＝1．8～2．4kg／m3,槽孔布置圈径D＝1．0～1．2m,孔距b＝500～700mm;较为合理的光面爆破参数为：炮孔间距b＝500～700mm,炮孔密集系数m＝0．8～1．2,径向空气间隙或轴向空气垫层不偶合装药结构．     

冻土模型爆破机理的试验研究

在大型模型试验的基础上，本文介绍了粘性冻土爆破后的破坏形式，得到了有关爆破指标与冻土温度，冻土含水率等主要参数之间的关系，为井筒冻土爆破提供了理论依据。     

高纬高寒地区冻土爆破效果优化研究

针对高寒高纬度地区不同冻土厚度下爆破块度大块率高的难题,在乌努格吐山铜钼矿冬季低温下进行爆破漏斗试验。根据试验结果利用利文斯顿爆破漏斗理论确定了冻土装药参数与爆破漏斗参数之间的关系,计算出冻土层的变形能系数,分析了不同冻土层厚度的爆破漏斗特性曲线。在装药量为4 kg时,冻土临界深度为1.3 m,最佳埋置深度为0.84 m,变形能系数为1.06;在装药量为8 kg时,冻土临界深度为1.7 m,最佳埋置深度为1.2 m,变形能系数为1.05;在装药量为12 kg时,冻土临界深度为2.2 m,最佳埋置深度为1.34 m,变形能系数为0.95。根据爆破立方根定律,推导出适用于现场冻土区的最佳装药参数,经过对不同冻土层厚度多种爆破参数下爆破效果对比分析,采取“分区域,分阶段”原则优化爆破效果,对于弱冻层区域采用减小堵塞长度并增加装药高度的方法提高爆破质量;对于强冻土区主爆孔周围增加辅助孔来降低冻土层大块率。总结出适用于高寒地区随冻土层厚度变化的爆破参数优化方案,爆破效果改善明显,在很大程度上降低了冻土层爆破后的大块率产出,提高供矿率。     

冻土孔内微差爆破漏斗模型试验研究

单孔一次起爆和孔内微差爆破漏斗模型试验表明：冻土孔内微差爆破可增大爆破破碎深度，降低炸药单耗，减少大块率。．     

海拉尔季节性冻土爆破参数试验研究

为获取海拉尔地区季节性冻土的爆破方案,采用大孔径浅孔爆破技术对宝日希勒露天矿进行现场试验,研究黑粘泥冻土的单轴抗压强度及大孔径浅孔爆破参数。试验结果表明黑粘泥冻土的单轴抗压强度值为3.751MPa,孔网参数5m×4m、孔径150mm、孔深2.5m、单耗0.32kg/m3方案的爆破效果表明其剥离深度及破碎块度能够满足生产及工程机械开挖的要求。该研究结果对季节性冻土爆破工程具有一定的参考价值和指导意义。     

义海木里露天煤矿冻土爆破实验研究

为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80¹20mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4⁵)m×(2.55)m×(2.5³.5)m,炸药单耗为0.283.5)m,炸药单耗为0.28⁰.3kg/m0.3kg/m³,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。     

冻土爆破穿孔数值模拟与试验验证

为提高冻土爆破效率,采用新型聚能爆破穿孔技术,利用专业爆破软件对冻土进行爆破穿孔数值模拟,结合冻土聚能穿孔和爆破试验验证,研究解决冻土穿孔和抛土爆破的关键技术难题。验证结果表明:数值模拟能取得聚能爆破的近似结果,使用球缺形及新型材料制作的聚能穿孔器有利于对冻土的侵彻,形成的直筒形爆破孔能够满足装药爆破、特别是串联随进型装药爆破的要求,而且可通过变换炸高适当调整穿孔深度,在接近于冻土和非冻土界面处装药爆破可取得更有利的爆坑形状。     

聚能切割爆破技术在煤矿冻结管处理中的应用

煤矿冻结管在立井施工后期多作为注浆之用,但必须在地下某一深度将其切断,由于空间狭小没有爆破作业面,只能从管体内部进行装药爆破切割。为了克服地压和水压对管体本身及爆破能量的影响,根据上述工程特点设计环形聚能切割爆破方案。以焦作某矿回风井冻结管的爆破工程实践为例,介绍了该方案中环形聚能切割弹的筒式结构形式、爆破器材选取、实际药量计算及起爆网路设计,并从安全施工的角度阐述了切割弹的投放起爆操作注意事项及爆破施工安全措施,以供爆破同行借鉴参考。     

深孔扩壶爆破技术在土石方爆破工程中的应用

通过深孔扩壹爆破在江苏省镇江市南徐路拓宽改建工程中的实际应用,阐述了深孔扩壶爆破技术在适当条件下,可显著降低土石方爆破工程的施工成本、加快工程进度、减少投资,获得良好的工程效果.     

反导井爆破法在燕山水库电站调压室竖井施工中的应用

详细介绍了燕山水库电站反导井爆破开挖所采用的施工方案选择,钻爆设计及施工工艺等.取得了很好的效果,为类似工程提供切实可行的施工经验.     

土壤快速穿爆器的研制

文章介绍了一种利用气体动力原理,用于在土壤中一次性完成穿孔和扩孔任务的快速穿爆装置。给出了该装置的结构、设计原理及试验结果。     

长斜井开挖爆破实践

引细入汤工程八个施工支洞总长2 850 m,坡度大,断面尺寸不同,成洞质量要求高.施工中采用了中央楔形掏槽、周边光爆的开挖技术,并随工程及地质条件的变化及时调整技术参数,使斜井成洞质量达到了工程要求.     

爆破振动安全判据研究综述

简要回顾了国内外爆破振动安全判据的发展历程,综合分析了岩石高边坡和地下洞室围岩的爆破振动破坏机理、动力稳定性评价方法和爆破振动对新浇混凝土影响等方面的研究现状与进展,介绍了国内矿山、水电及核电行业采用的有关建(构)筑物、岩石高边坡、地下洞室围岩、基岩以及新浇混凝土的主要爆破振动安全判据标准,并与国外相关标准进行比较。分析讨论了以往爆破振动破坏机理研究中存在的问题以及现有爆破安全判据中的不足,如未对爆破地震波作用下岩体中波的传播问题和边坡动力响应问题的不同破坏机理加以区分,现有爆破振动安全判据中未对振动频率和持续时间的影响加以考虑等。     

定向爆破前沿抛距与药包间距研究

前沿抛距是抛掷堆积计算的关键,而抛掷堆积计算又是定向爆破设计的核心.为了更加准确、客观地计算定向爆破前沿抛距,通过设计不同的爆破参数、布药结构,进行大量现场模拟试验,总结并分析抛掷堆积规律,找到影响定向爆破前沿抛距的主要因素,进一步完善前沿抛距计算方法,更好地指导定向爆破设计与施工.