某矿井下浅孔毫秒延时爆破地表震动的数值模拟研究

某地下矿山上方地表分布有土坯房,一层、二层砖混结构民房以及水稻田。该矿山生产过程中产生的爆破震动易影响周边民房的稳定。为研究该矿山井下生产爆破时地表的震动强度,确保民房震动强度安全,利用LS-DYNA有限元方法对某次具有代表性的生产爆破下的地表震动强度进行了分析研究。通过对该次具有代表性的生产爆破数值计算与爆破震动现场测试结果对比分析表明,采用ANSYS/LS- DYNA的数值计算结果与实际测试值偏差不大,数值模拟分析方法对爆破震动强度的预测具有一定的指导价值。     

谦比希铜矿下向孔爆破底板控制技术研究

谦比希铜矿东南矿体主要采用预切顶下向平行中深孔采矿法进行开采,然而在爆破回采作业过程中,炮孔底部严重根底问题频繁发生,进而造成后续崩矿高度降低、铲运机出矿作业效率低下等问题。为解决以上问题,研究以谦比希铜矿下向孔爆破为工程背景,采用LS-DYNA建立了不同炮孔超深下的底板控制爆破模型,通过对比分析不同模型的爆破损伤范围,得出最优炮孔超深,进一步地开展现场验证试验并提出了相应的底板控制施工建议措施。     

某石灰岩地下矿山中深孔爆破震动测试与分析

为了研究中深孔爆破震动对矿柱和巷道的影响,确定中深孔爆破震动的衰减规律,对某石灰岩地下矿山中深孔爆破试验进行了震动测试.通过对实测爆破振动速度数据进行分析,找出了适合该矿萨道夫斯基经验公式中的参数K、α值.从而确定了该矿中深孔爆破震动的衰减规律,以及最大段起爆药量和安全距离的关系,为该矿中深孔爆破试验设计和优化提供依据...     

基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法

针对预控顶分段充填法在深部开采存在的预控顶巷道掘进工序繁杂、顶板易受爆破震动影响等缺点,本文提出垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段充填采矿法(协同回采分段充填法).该方法通过改变顶板支护工序的顺序,将预控顶变为后压顶,能够有效地解决顶板围岩稳定性问题.进而对协同回采分段充填法进行优化研究:一方面,通过SURPAC到ANSYS的模型转换技术,进行采场稳定性数值分析,获得最佳的结构参数;另一方面,通过分区出矿分区支护的方式,解决两帮支护不到位和出矿效率低的问题.将该方法应用于新城金矿V#矿体开采,结果显示顶板岩移量显著减小,且各项经济技术指标均得到改善,实现了高应力条件下厚大矿体的安全高效开采.      

炸药爆速对中深孔爆破效果的影响研究

爆破作为采矿作业的源头工序,其效果好坏直接决定后续的采矿效率和成本,而炸药爆速是影响爆破效果的重要指标之一,因此探索炸药爆速对中深孔爆破效果的影响具有重要的意义。借助ANSYS/LSDYNA爆破分析软件构建中深孔爆破的数值分析模型,采用控制变量法分析炸药爆速对中深孔爆破效果的影响,并从中深孔爆破裂隙效果图以及监测点的应力和剪切应力历程曲线图进行对比分析,得到不同炸药爆速对中深孔爆破的影响规律。研究结果表明:中深孔的爆破效果与炸药爆速密切相关,随炸药爆速的增大,岩体裂隙生成的范围相应加长、加密,岩体更易破碎。     

矿房挤压爆破对岩石块度影响的研究与实践

矿房采矿应用中深孔爆破回采时,经常出现矿石大块,加大二次破碎工作量,为出矿增加难度。为了解决这一难题,经过反复实验,采用部分挤压爆破,在爆破震动的允许范围内,确定最优的爆破参数,在减少大块率方面取到预期效果。本文是基于生产实践总结出对于本矿山条件下的矿房回采产生大块处理方法的经验,为以后工作提供了借鉴。     

静态爆破技术在四平银矿的应用

通过炸药爆破施工井巷工程进行采矿作业是地下矿山的通常做法,但对于矿岩不稳固矿体的开采,由于爆破震动使矿岩更加不稳定,不仅增大了损失贫化,还加大了采矿管理难度,同时严重威胁作业人员人身安全。静态爆破是一种在不适合炸药爆破作业所采用的作业安全、贫化损失小的爆破方法。以四平银矿为工程背景,介绍了静态爆破破碎机理以及在矿柱回采、采场顶板压顶（回采）、窄小脉幅矿体回采所进行的工业试验过程。工业应用表明,静态爆破回采矿柱、窄小脉幅矿体及采场压顶,采下的矿石集中、不会过粉碎,出矿效率高,损失贫化小,节省通风除尘费用,同时能极大地改善安全作业条件,可在岩金及稀有贵金属矿山窄小脉幅矿体回采中推广应用。     

分段中深孔采矿法切割槽及底部出矿结构设计优化

间柱采场用分段中深孔嗣后充填采矿法回采，为利用中深孔爆破形成切割槽及底部桃形体出矿结构，优化切割天井位置，以溜矿口上方的桃形体作为安全隔柱，利用溜矿口空间作为底部拉槽的凿岩和装药空间；采用平行中深孔和扇形中深孔相结合的方式进行布眼，爆破形成切割槽和底部桃形体出矿结构，避免了采用人工浅孔爆破施工的安全风险,切割槽爆破到位，底部桃形体出矿结构成型良好且稳固安全，该技术已在全矿推广应用。     

某铀矿井下中深孔爆破地表震动效应实测研究

某铀矿井下采用中深孔爆破筑堆溶浸采矿法开采。采用Blastmate Ⅲ型测振仪对该矿两次中深孔爆破的地表震动效应进行了实测研究,测算出爆区的安全距离,其测试数据对类似矿山有一定的借鉴意义。     

软破介质中巷道掘进方法及其稳定性分析

针对新城金矿软破介质下残矿回采巷道掘进难题,提出了一种跷跷板式支护造顶的残矿回采及巷道掘进方法,采用木立柱对工作面进行超前支护,并形成类似"跷跷板"的人工假顶受力结构,有效阻挡矿岩垮落。该巷道掘进方法具有结构简单,支护成本低,回采作业安全等优点。为进一步验证该残矿回采方法的安全性,运用弹性力学相关原理计算得到巷道顶板的最大下沉量为4.8 mm,说明该支护方式完全可以满足工程要求,是安全可行的。利用ANSYS数值模拟软件研究了残矿回采巷道断面宽度分别为1.6 m、1.8 m、2.0 m和2.2 m,高度分别为1.6 m、2.0 m、2.2 m和2.4 m情况下巷道两帮水平位移及顶板位移。结果表明:宽度为1.6~2.0 m,高度为1.6~2.0 m时的残矿回采巷道是稳定的。研究成果有力地保障了新城金矿软破介质中巷道掘进的安全。     

中深孔采矿方法在残矿回收中的应用

中深孔采矿方法在残矿回收中一直是备受热议的话题,其成功的案例比比皆是。但对于难采耳矿的残矿回收的论述相对较少,本文通过红透山铜锌矿对回收条件相对恶劣环境下难采耳矿的成功回收,叙述中深孔采矿方法在耳矿回收中所独具的安全、高效作用。     

黑沟露天矿逐孔爆破降震技术的应用

露天矿山爆破单孔装药量较大,随着人们对爆破震动危害的重视,爆破降震技术的研究已成为矿山生产的重要课题。文章针对镜铁山矿黑沟露天矿爆破距2#溜井近、爆破规模大、爆破对溜井震动影响大的问题,开展了逐孔爆破降震技术研究,通过爆破计算及试验,详细合理地设计了2#溜井附近台阶爆破方案。爆破结果表明,采用逐孔爆破降震技术在降低爆破震动、保护溜井工程设施的安全稳定方面具有良好应用效果,这是一种简便、易行、可靠、经济的降震方法。     

急倾斜中厚矿体长矿房连续开采干式充填采矿法

露天转地下急倾斜中厚矿体目前主要采用空场法、崩落法和尾砂胶结充填法进行开采,然而一些特殊区域不能采用尾砂进行充填,为了提高回采效率,需结合矿山地质条件研究与之相适应的采矿方法。针对青龙沟采区北矿段露天转地下急倾斜中厚矿体,依据矿岩体工程地质条件及其稳固程度,结合矿山现有采矿装备与充填条件,在阶段空场法分段凿岩、落矿的基础上,提出了长矿房连续开采干式充填采矿方法。依据矿体形态划分阶段,在首采阶段最下分层开掘凿岩巷道,上一分层预控顶为下一分层开采提供凿岩巷道;采用中深孔连续落矿的同时,利用废石等对采空区进行干式充填。该采矿方法简化了矿块开拓设计,大大减少了采准、切割工程量,缩短了采准、切割时间;通过采用连续开采减少矿柱留设,提高矿石回采量;采用干式充填体控制采场地压。在青龙沟采区北矿段现场进行的工业试验表明：对急倾斜中厚矿体采用长矿房连续开采干式充填采矿法实现了高强度和大规模集中开采,提高了矿块的回采率,降低了矿产资源损失量。     

巷道压顶光面爆破裂隙扩展模拟及参数优化

为了优化爆破孔网参数,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立光面爆破的炮孔爆破数值仿真模型,以压顶光面爆破孔网参数变量控制模拟爆破裂纹扩展。研究结果表明：巷道压顶光面爆破孔网中设置诱导控制孔,能够有效诱导爆生裂纹的定向扩展,有利于提高光面爆破的巷道壁光滑平整度;在压顶光面爆破中,诱导控制孔的应力时程曲线拉应力表现突出,有利于诱导裂隙的扩展演化,单元受压时诱导控制孔表现为卸压应力状态;以裂隙的演化扩展曲线为评价指标,在孔网参数中添加诱导控制孔,周边孔间距取900 mm时裂隙形成的巷道壁光滑整齐,可提高光面爆破在此类地质条件下的适应性;当光爆层的爆破孔网参数采用间隔布置诱导控制孔时,工程中爆破孔间距以900 mm左右为宜。     

中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践

为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。     

复式桶形直眼掏槽中深孔爆破法掘进实验

针对井下气腿式钻机凿岩、浅孔爆破掘进方式存在的工作效率低、循环进尺短和掘进单位成本高等问题,提出等直径空孔复式桶形直眼掏槽中深孔爆破法掘进技术,并设计相应的爆破参数。通过分别采用YT-24型气腿式凿岩机钻孔、等直径空孔复式桶形直眼掏槽浅孔爆破,DF20-2BD型凿岩台车钻孔、等直径空孔复式桶形直眼掏槽浅孔爆破以及DF20-2BD型凿岩台车钻孔、等直径空孔复式桶形直眼掏槽中深孔爆破法在掘进相同长度（30 m）条件下进行现场试验,得出在3种不同的凿岩爆破方式下各钻孔单位耗时、钻爆单位成本和平均循环进尺等指标。结果表明,采用DF20-2BD型凿岩台车钻孔、等直径空孔复式桶形直眼掏槽中深孔爆破法掘进不仅可降低钻爆单位成本,而且能有效提高平均循环进尺。     

夹皮沟矿业公司深井开采巷道围岩爆破振动监测

为及时发现深井开采可能诱发的地压灾害和安全管理问题,针对夹皮沟矿业公司二道沟矿深井开采实际,采用L20型爆破测振仪对-1410 m中段主运输巷道掘进过程中的爆破震动波进行实时监测与数据分析,获得了深井高应力巷道掘进中的爆破振动特征和传播规律.巷道掘进过程中爆破震动波沿巷道竖直方向的速度衰减最大,沿巷道径向的速度衰减最小...     

无底柱分段崩落采矿法悬顶产生原因及预防处理措施

四方金矿在矿石回采过程中存在悬顶现象,降低了采矿回收率。通过现场调查测量数据、中深孔设计图纸、施工情况及装药结构等,对矿山回采过程中悬顶产生的原因进行分析,其主要原因包括分段高度过高,中深孔设计参数不合理,中深孔偏斜率过大,炮孔不堵塞,补偿空间不足等。针对现有悬顶采取上部进路钻凿下向孔的处理方式,对后续悬顶的预防应加强中深孔施工质量验收,强化测量与中深孔设计工作,采用合理的装药结构和堵孔方式等以改善爆破效果。