巴润铁矿24 m高台阶深孔爆破可行性的数值模拟研究

为分析在巴润铁矿进行24 m高台阶深孔爆破的可行性,运用ANSYS/LS-DYNA软件对采用连续装药结构和孔底起爆方式的24 m和12 m台阶爆破进行了数值模拟,比较分析了两台阶爆破过程中的应力变化规律。研究表明:两台阶爆破时岩石应力变化规律趋势一致,在台阶两个不利位置(底部和顶部)附近监测点的应力水平相当,表明台阶底部和顶部岩石均可产生较好的破碎效果,24 m高台阶爆破在巴润铁矿具有可行性。     

扇形孔爆破裂隙的数值模拟

对扇形孔爆破裂隙产生机理的认识可以为改进爆破方案提供科学依据。利用程潮铁矿中深孔落矿参数及岩石的基本力学参数,通过AUTODYN软件,应用Johnson-Holmquist(J-H)材料模型,来模拟岩石爆破产生的裂隙。通过在炮孔之间的孔底、中间和孔口位置添加高斯点来记录爆破过程中最大爆破应力变化。通过模拟结果分析,炮孔越是密集的地方爆破应力越大,爆破裂隙也越多;相邻炮孔间隔时间起爆可以大幅度提升孔底岩石的最大爆破应力;相邻炮孔间距较小时,间隔时间起爆的作用就不明显了,岩石受到的最大爆破应力主要受距离近的炮孔爆破应力波的影响。     

平朔东露天矿半连续开采工艺配套爆破方案

通过优化爆破起爆网络、调整装药结构、采用预裂爆破等综合爆破施工工艺能够有效减小爆破岩石破碎块度和控制爆破岩石前冲、后翻距离,消除台阶深孔爆破时的安全风险,达到MMD全移动破碎站半连续工艺系统在东露天矿安全高效运行的目的。     

深孔爆破孔底空气间隔层长度的实验研究与工业试验

深孔爆破孔底空气间隔装药能有效的保护台阶底板岩层,减少大块率,消减根底,提高爆破率。孔底空气间隔长度是该技术的关键参数。对间隔长度的各类试验及国内矿山的工业试验进行了总结和分析,可为深孔爆破孔底空气间隔装药技术的孔底间隔长度设计提供参考。     

孔口孔底双导爆管不同段起爆方式微差爆破在铜矿峪矿的应用

地下中深孔微差爆破,采用孔口孔底双导爆管不同段起爆方式,克服了孔口起爆孔底易留残眼、岩墙的缺点,克服了单式孔底起爆可靠性低,易拒爆的缺点,爆破效果好,适用条件广,采矿成本较低,本文对其爆破理论和实践进行了总结,建议推广使用。     

孔底轴向水介质不耦合效应的数值模拟

运用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对耦合装药和孔底水不耦合装药2个模型孔底起爆进行计算,对计算结果进行对比分析发现:不耦合装药在模型底部由于水的缓冲作用使得应力、有效应力、最大剪应力、最大主应力峰值较小,但振动加速度、振动速度以及合成位移的峰值较大加速了裂隙的形成和扩展,改变了能量的做功效果,有利于孔底岩石的破碎;在模型的上部与耦合装药监测到的结果较为类似,孔底水不耦合装药对本模型上部炮孔的爆破效果影响甚微。     

起爆位置对煤岩体深孔爆破的影响

基于岩石断裂力学和爆炸力学原理,分析了起爆位置对深孔爆破效果的影响。并运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对不同起爆位置下柱状药包在煤岩体中产生的应力场及其传播规律进行三维数值模拟研究。研究结果表明:起爆位置对深孔爆破有显著影响,孔口起爆形成的爆炸高能区指向煤岩体内部,有利于炮孔底部深部岩体的瞬时脆性断裂,孔底起爆在煤岩体内形成的应力有效冲量是孔口起爆1.5倍左右,有利于塑性区内应力集中区煤岩体的破碎和裂纹扩展。     

基于数值模拟的岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破研究

随着炮孔深度增加,炮孔底处岩石夹制作用增强导致破岩效率和炮孔利用率较低,原有的连续装药方式不能解决上述问题。在这个基础上,研究了岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破技术来提升掏槽爆破效率。使用光滑粒子流体动力学-有限元方法（SPH-FEM)建立了不同分段装药结构的单孔掏槽爆破模型,分析了不同模型爆破过程中岩石粒子抛掷速度、岩石抛掷数量以及爆破腔体特征。结果表明：不同装药结构会影响炮孔附近岩石的损伤范围,传统的连续装药结构在炮孔径向形成的损伤区域比分段装药结构大。此外,连续装药结构由于炸药集中在炮孔底部使得炸药能量分布不均匀,导致掏槽爆破效果差;采用分段装药结构可以增加岩石破碎数量和优化爆破腔体,岩石粒子在飞散过程中会产生2次加速现象;第一段装药比例较大或者较小会明显造成炸药能量利用不合理以及爆破腔体效果差。在模拟中设定的炮孔长度、岩石参数以及炸药性能条件下,当第一段装药比例为0.4时,深孔岩石巷道掘进掏槽爆破能够充分利用炸药能量,达到较好的掏槽爆破效果。将数值模拟得到的最优分段比例应用到现场巷道掘进爆破施工中,并利用数码电子雷管实现掏槽孔内2段炸药的延时起爆。现场试验结果表明分段装药能够在深孔...     

黄麦岭露天矿层状岩体爆破参数优化

台阶爆破是露天矿山开采工艺中的重要环节,爆破效果直接影响到矿山总体效益,针对黄麦岭露天矿层状岩石,结合逐孔起爆技术对台阶爆破参数进行优化,提出了前排孔分层装药,其他各排孔耦合装药的爆破技术。优化后,爆破块度均匀,无根底产生,爆破效果明显改善。     

中深孔凿岩爆破参数试验研究

为了在生产中有效可靠地进行中深孔落矿,并降低爆破大块率和粉矿量,三鑫公司和长沙矿山研究院开展了中深孔凿岩爆破参数试验研究。根据三鑫公司的矿岩条件,通过爆破漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶爆破试验与理论研究,初步确定中深孔凿岩爆破参数,并通过正交爆破试验进行优化,取得了适合三鑫公司的中深孔凿岩爆破参数,推荐采用的爆破参数为:孔底距2.3m,最小抵抗线1.3m,孔底安全药包起爆。     

水月岩石灰石露天矿降低爆破大块率的技术措施

大块率是评价露天矿台阶深孔爆破质量的重要指标之一。文中对露天矿台阶深孔爆破中大块产生的原因进行了分析,并从穿孔参数、炸药单耗、装药结构、微差间隔、起爆方式等方面,提出降低大块率的技术措施,在实践中取得较好的爆破效果。     

机械装药在漂塘钨矿中深孔爆破中的应用

漂塘钨矿原先采用人工装药实施中深孔爆破,为了解决矿山本质安全问题,改善中深孔爆破工艺,降低大块产出和生产成本,采用理论计算分析、经验对比等方法,结合本矿山实际,提出了机械装药方式进行中深孔爆破,妥善解决了孔底起爆技术和压气装药的粉药等关键技术。结果表明,二次爆破次数降低,大块产出率减少,可节约爆破材料成本51.34万元/a,出矿效率提高32%,可多出矿17 664 t/a,同时改善了工人的作业环境,减轻了劳动强度,取得了突出的社会效益及经济效益,对类似矿山中深孔爆破具有借鉴意义。     

城区基坑深孔控制爆破开挖

某城区基坑采用深孔预裂爆破进行边坡轮廓线爆破、V型掏槽开设临空面、台阶爆破法进行基坑开挖的施工实践,对深孔松动微差控制爆破技术的爆破参数、起爆间隔时间、装药结构、非电微差起爆网络和安全防护措施等进行了设计和计算。     

岩溶发育区微差爆破孔间殉爆引起拒爆的分析

在岩溶发育区进行深孔台阶微差爆破,溶洞和裂缝可能贯通相邻炮孔,先爆孔产生的冲击波,容易通过裂缝殉爆后爆孔的装药,从而破坏起爆网络,产生拒爆.本文通过某石灰石矿爆破实例,分析了在岩溶发育区采用电雷管--导爆索起爆网路进行深孔台阶微差爆破时,岩溶裂隙引起相邻孔装药殉爆,进而产生拒爆的原因,并提出了克服此类拒爆事故的有效措施.     

大孔径浅孔爆破孔底空气间隔装药技术研究

由于孔底空气间隔装药技术对改善岩土爆破效果的优势比较明显,所以加强其理论分析与实验研究有重要意义。分析孔底空气间隔装药技术的破岩机理,得出气药长度比的关系式;通过运用ANSYS/LS-DYNA3D软件模拟大孔径浅孔爆破的过程,对比连续装药与孔底空气间隔装药的实验数据,证明后者在降低爆破振动和爆破应力、保护基底岩石方面具有优势。     

巴润矿24m高台阶爆破技术实验研究

巴润露天矿前期开采形成的临时边坡未到界,形成了2组或4组台阶并段叠置现象。针对临时边坡陡直、扩帮到最终境界平台宽度窄,大型牙轮钻机、电动轮汽车作业危险的实际状况,提出了在已并段的2组12 m台阶上实施24 m高台阶爆破扩帮技术方案。用三维数值模拟技术研究了在爆破荷载作用下高台阶深孔在空气间隔装药结构下炮孔间、排间岩石在台阶顶、底部和排间中间部位的受力特性,分析了露天高台阶深孔爆破主要技术参数的可行性。现场爆破试验表明,毫秒微差起爆、大密集系数布孔、空气间隔装药等综合技术的应用,提高了陡直边坡、狭窄平台的扩帮爆破效率,降低了炸药单耗,保障了大型设备的作业安全。     

露天矿含水炮孔爆破的数值模拟分析

针对巴润露天矿深部开采炮孔含水的实际情况,研究铵油炸药代替防水炸药进行台阶爆破可行性,设计了水、空气耦合孔底间隔装药法。采用ANSYS/LS-DYNA模拟了水、空气耦合装药结构在孔内水深不超过4.0 m条件下台阶深孔爆破后岩体的受力状况,选取台阶顶部、台阶坡底和两孔中间剖面3个特定部位,得到了不同时刻的Von Mises应力云图和特定监测单元的Mises等效应力图,以动态抗拉强度为岩石破坏判据,分析了特定单元的岩石有效应力大小及分布特征。结果表明,采用水、空气耦合装药结构在一定水深条件下装填成本低廉,不防水的铵油炸药能够实现台阶顶部、台阶底部和孔间充分破碎岩石的目的,有效缓解了巴润矿防水炸药短缺和爆破单耗高的情况。     

基于岩粉分段装药的爆破技术研究

采用LS-DYNA动力有限元分析程序,模拟计算了深孔台阶爆破条件下炮孔连续装药和采用岩粉作为间隔介质的分段装药爆破效果。对比分析了连续装药和三种不同分段比例的装药结构爆炸后孔壁的压力极值和压力衰减程度,以及通过Von Mises有效应力极值判别自由面单元是否发生破坏。计算表明,炮孔上部装药40%,下部装药60%,中间采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构能够提高炸药能量的利用率,更有利于中上部岩石的破碎。通过对青海威斯特铜矿的爆破试验,进一步验证采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构不仅可以降低大块率和爆破振动强度,同时还能够减少爆破综合成本。     

孔底间隔装药对台阶爆破地震的影响研究

采用数值模拟方法分析了孔底间隔装药对台阶爆破地震的影响,运用动力有限元方法建立了连续装药和孔底间隔装药的数值模拟模型。研究表明：孔底间隔装药减震作用明显,分析结果对于露天爆破工程中孔底间隔装药作业有一定的参考价值。     

石禄铁矿扇形中深孔爆破块度分布特征研究

为优化扇形中深孔爆破块度分布,进行9次扇形孔爆破现场试验,采用数字图像处理软件Split-Desk 4.0对爆堆进行图像处理,通过线性拟合得到爆破块度分布预测模型,并计算对应爆堆的分形维数。试验结果表明：微差爆破有利于控制大块率,对扇形孔孔口进行间隔装药,有利于降低中深孔爆破粉矿率。数值模拟结果显示,孔底有效峰值应力<中间有效峰值应力<孔口有效峰值应力,容易在孔底产生大块,孔口产生粉矿。通过调整中深孔爆破合理孔间延期时间、扇形孔孔口装药结构,对中深孔爆破块度分布进行有效控制,有利于提高石禄铁矿的生产效率,间接提高石禄井下铁矿经济效益。