大孤山铁矿微差爆破延期时间的优化研究

为确定大孤山铁矿微差爆破的合理微差延期时间,借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA对双孔微差爆破进行二维数值计算。根据模拟计算结果,对大孤山铁矿铁矿石爆破推荐的合理微差延期时间为:若使用高精度非电导爆管雷管爆破,孔间和排间微差时间应分别为25ms和65ms;若使用数码电子雷管爆破,孔间和排间微差时间应分别为35ms和70ms;试验表明,利用推荐的延期时间进行爆破,可使爆堆块度更加均匀,提高了爆堆的松散性及电铲装车的效率。     

近充填体崩矿过程爆破振动控制研究

采用ANSYS/LS-DYNA分析凡口铅锌矿间柱采场近充填体炮孔的爆炸应力场, 提取充填体内一系列节点的振动速度, 加以对比分析, 以优化炮孔装药结构, 控制爆破对充填体的影响。研究结果表明: 炸药在炮孔内分布越均匀, 爆破对充填体的破坏效应越小;采用空气间隔装药时, 爆破能量分布更为均匀, 能更有效地控制爆破振动。     

嗣后充填采场爆破与充填体稳定协同效应研究

嗣后充填采场二步采过程中,兼顾爆破破碎效果和充填体稳定对于矿山高效、安全开采有重要意义.通过分离式霍普金森压杆(SHPB)试验获得矿石和充填体的动力学参数,以此为基础,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同孔底距、排间距和充填体保护层厚度等多种方案的爆破效果及充填体响应进行模拟分析,并通过山东金鼎铁矿现场爆破监...     

爆破振动对进路式开采充填体的影响研究

采用进路式充填法开采的地下矿山,爆破作业往往在已经充填好的进路附近实施,不可避免会对充填体产生影响。充填体在进路爆破作用下可能形成垮塌,造成充填体支撑强度下降,进而导致矿石贫化,所以在进路式充填法开采的地下矿山进行爆破作业时必须控制爆破振动。针对进路式充填法开采的某地下矿山,研究了充填体爆破振动监测方法,开展了现场爆破振动监测分析工作,得出矿山满足充填体安全的爆破振动值。     

均匀介质中微差爆破对地表振动的影响

根据微差爆破原理，在均匀介质水中进行了不同组合的延期时间爆破实验。各组合药量相同，药包个数不同，对地面产生的振动速度进行测量，研究了地震波的相互作用规律，得出了最佳延迟组合。     

爆破微差时间对顶柱回采效果的影响研究

针对盘龙铅锌矿顶柱回采过程中面临的各种复杂的技术条件,开展了爆破微差时间的研究。运用LS-DYNA数值模拟软件对炮孔起爆延时时间进行数值模拟,通过有效应力分析法与关键节点振动速度分析法分析判定各模型的爆破效果及不同时间间隔时爆破震动的特点。模拟研究得出:当起爆间隔时间在20～30 ms时,微差爆破的降振效果最好,能较好地改善边帮孔爆破效果。并在试验采场进行生产试验,取得了较好的爆破效果。     

孔间微差时间的1ms时间差对爆破振动的影响

目前,在岩土工程微差爆破领域的研究方面,普遍认为3ms以内的时间差对实际工程的爆破振动效果影响不大,对这方面的研究也不够深入。为此,本文借助数值模拟和工程试验的方法,研究孔间微差时间的1ms时间差对爆破振动影响。以自由面形成原理计算孔间微差时间,并以此为依据,按1ms等间距选择了9ms、10ms、11ms、12ms、13ms、14ms、15ms共7种孔间微差延迟方案进行数值模拟,以爆破振动速度确定最优微差时间。然后,通过工程试验验证最优微差时间的爆破振动效果。数值模拟和工程试验结果表明： 1ms和2ms的误差引起爆破振动速度的变化分别达到0.9%~8.1%和2%~13%,将孔间微差时间精确到1ms级对爆破减振有明显的效果,15ms孔间微差时间的爆破振动最小,对周边建筑物影响最小,监测点振动速度符合安全要求。     

上向进路充填采矿法充填体强度设计

矿山常采用经验类比的方法确定上向进路充填采矿法充填体所需强度,该方法主观随意性较大,忽略因素较多。为了更科学合理地确定上向进路充填采矿法充填体所需强度,文章以充填体所起到的力学作用及爆破应力波的影响为分析依据确定小官庄铁矿充填体所需强度。考虑到上向进路充填采矿法中充填体应该起到自立性人工支柱和支撑顶板岩层松动压力的力学作用,同时考虑到爆破应力波的影响,通过自立强度模型方法、扩大压力拱理论和ANSYS/LS-DYNA显式动力分析软件模拟分别得到相对应的强度,综合确定出该矿的充填体所需强度。文章确定上向进路充填采矿法充填体所需强度的过程和方法,为相似矿山充填体强度确定提供了较为科学合理的参考。     

长壁充填开采充填体稳定性研究

为了研究长壁充填开采初凝充填体在采空区中的稳定性,按照初凝充填体呈现塑性区和弹性区共同承载的受力特性,采用威尔逊约束理论和SMP应力屈服准则,推导得出了充填体保持稳定所需的最小柱体宽度的理论计算公式,分析了充填体稳定宽度的影响因素。通过榆阳煤矿充填开采实例,实验测得充填体凝固试块的力学强度及其与时间之间的数学关系式,采用理论推导公式计算得到了充填体稳定最小宽度为3.5m。在理论计算值的基础上适当增加充填体宽度,既可增加充填体的整体稳定性,保证充填开采控制覆岩破坏的效果,又能有效减少充填体多次充填的凝固等待时间,提高开采充填效率。     

胶结充填体动力试验及其爆破响应模拟研究

空场嗣后充填采矿方法被越来越多地应用到地下金属矿床开采中,胶结充填体不仅要承受上部静荷载,还要面临二步骤采矿爆破冲击,因此研究胶结充填体动力学特性及其爆破响应对于保证采矿安全具有重要意义。通过单轴抗压强度（UCS）以及霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bars, SHPB）对胶结充填体进行动静载试验,在此基础上,应用ANSYS/LS-DYNA 软件对二步回采过程中的胶结充填体爆破响应特征进行了模拟研究。结果表明：①胶结充填体动抗压强度随着应变速率增加而增加,近似为线性关系,高应变条件下,其动抗压强度约为静抗压强度的2倍;②二步骤采矿爆破时充填体保护层厚度对振动响应速度和有效应力有明显影响,因而有必要为充填体预留设足够厚度的保护层,否则会导致充填体振动响应速度和有效应力过大;③起爆方式对胶结充填体爆破响应也有明显影响,孔口起爆时,保护层厚度要大于1.5 m才能满足充填体安全要求,而孔底起爆时,保护层厚度需达到1.8 m。上述分析对于充填采矿中胶结充填体强度以及二步回采中保护层厚度、起爆方式设计具有一定的参考意义。     

炮孔堵塞对爆破效果影响研究

为了研究堵塞对爆破效果的影响,运用大型显示非线性动力分析软件LS-DYNA建立有限元模型,分别对堵塞长度4.5 m和无堵塞2种露天矿台阶爆破进行数值模拟,从峰值振速角度进行分析,得出距离爆源越近,堵塞对爆破效果影响越明显,峰值振速相差比例最高可达73%。     

尾砂中硫化物对充填体质量影响研究

通过室内试验研究发现,在密闭状态下,尾砂中硫含量的高低对胶结充填体的早期与后期强度及稳定性没有明显影响;在暴露状态下,含硫量低至4%的尾砂胶结充填料试块也会出现裂纹,直至全部崩解。指出采用高含硫尾砂充填的矿房和首层充填体,在底柱和矿柱回采时,揭露时间不宜超过50d,否则会氧化破坏。     

石灰浆对膏体充填料浆性能的影响研究

介绍了对现有膏体充填工艺所进行的取消石灰浆作添加剂的可行性实验研究。研究了不同浓度、不同石灰添加量对各龄期单轴抗压强度的影响。认为添加石灰对于提高试块3d强度具有较显著的作用,但28d强度大大降低;石灰添加量为6.4%时,28d强度仅为不添加的50%左右,认为取消石灰作为膏体添加剂具有积极意义。     

粉煤灰对三山岛金矿充填体强度影响的试验研究

为了研究和提高三山岛金矿分级尾砂胶结充填体的抗压强度,在充填体中加入粉煤灰及粉煤灰活化剂(CaO)以提高充填体的早期强度。设计了不同粉煤灰掺量替代胶结剂的充填体强度试验和最优粉煤灰掺量条件下不同CaO掺量的充填体强度试验,研究了粉煤灰掺量和CaO掺量与充填体强度之间的关系,并对出现这种关系的原因进行了理论分析。试验结果表明,当粉煤灰掺量为5%时,充填体试样的强度最大,充填用水中的Na⁺、Ca²⁺、Cl^-离子对提高充填体的早期强度起了关键作用。当CaO掺量为最优粉煤灰掺量的20%时,各养护龄期的充填体强度最大。最终确定三山岛金矿分级尾砂胶结充填体粉煤灰掺量为5%,粉煤灰活化剂(CaO)的掺量为20%。     

土钉长度对边坡稳定性影响研究

从极限平衡分析法推导的稳定性安全系数公式出发,提出了土钉计算最佳锚固长度,并对土钉长度进行了边坡稳定性影响研究,理论分析和数值计算结果表明,从稳定性安全系数的角度来看,个别算例不能证明土钉长度布置的上短下长方案与上长下短方案的"好"与"坏".这与通常认为"土钉愈靠下力臂愈长,产生的滑动力矩愈大,故算得的安全系数愈大"的结论不同,因此,用现有的极限平衡分析方法是不能进行优化设计的,只能对土钉布置较为合理的方案给出一个安全性评价.     

石灰石粉对胶结膏体充填材料性能的影响

为满足矿山对质优价廉、不同粒度分级尾砂胶结充填材料的需求,以粗、细两种分级尾砂胶结充填材料为对象,研究了外掺粗、细、超细石灰石粉对胶结充填材料性能的影响。结果表明：固体质量浓度为65%的细粒尾砂胶结充填料和固体质量浓度为75%的粗粒尾砂胶结充填料外掺15%的超细石灰石粉,均可制成胶结膏体充填材料,其充填料的坍落度均超过200 mm、脱水率均低于2%、28 d硬化体的抗压强度在0.3～1.2 MPa、28 d硬化体沉缩率均低于2%;继续增加超细石灰石粉的掺量,充填料的坍落度和脱水率下降,28 d硬化体的抗压强度略有提升、沉缩率进一步下降。如何提高28 d硬化体的抗压强度是今后研究的重点。     

邻近工作面开采影响下巷道稳定性及支护研究

为解决团柏煤矿11-1502巷道受邻近工作面开采影响造成支护困难的技术难题,确保巷道的使用安全,分析了巷道围岩因邻近工作面开采所呈现的应力应变特征,采用短锚固高强度顶锚杆、大锚固密度和垂直顶板角锚的方式可充分发挥锚杆预应力作用,提升锚固强度。通过矿压观测和经济比较,支护方案可满足巷道使用要求并节约支护成本。     

减水剂对全尾砂胶结充填料浆流变性的影响

以全尾砂胶结充填料浆为研究对象,采用桨式旋转流变仪定量分析了聚羧酸(PC)、萘系(PNS)和三聚氰胺系(PMC)三种高效减水剂对料浆流变性能(屈服应力与塑性黏度)和触变性的影响。结果表明:掺入减水剂的料浆流变行为符合Bingham模型;三种类型减水剂掺入料浆后均能降低屈服应力、塑性黏度和触变环面积,且掺量越高降低幅度越大,料浆流变性改善效果越好。三种类型减水剂对料浆流变性改善程度存在差异,其中PC作用效果最好。随着养护龄期的增加,料浆的屈服应力、塑性黏度和触变环面积随之增大,减水剂对料浆流变性的作用效果减弱。     

桩长对大直径摩擦桩影响的试验研究

该文通过 5个场地的 5组对比桩的试验资料的分析 ,探讨了桩长对大直径摩擦桩承载性状的影响 ,获得了一些有益的结论     

似膏体充填体的早期强度及其影响因素研究

试验研究了胶凝材料类型、料浆浓度和凝石含量对似膏体充填体早期强度的影响,结果表明:凝石作胶凝材料的充填体强度高于以普通水泥作胶凝材料的充填体强度;似膏体充填体的8 h强度随料浆浓度和凝石含量的增加呈近似线性增加;料浆浓度和凝石含量对似膏体充填体的8 h强度具有近似相等的贡献。