水平巷道中棱柱形掏槽炮眼布置的基本研究

在炸药爆破作用下不易塑性变形的脆硬岩石中应用棱柱形掏槽效率最高。在国外许多采矿企业中进行了确定棱柱形掏槽合理参数的实验和理论研究。在白云石化的石灰岩层中进行了各种结构的棱柱形掏槽的研究。破碎岩石所消耗的能量按破碎岩石体积和爆破后形成的掏槽孔大小或掏槽眼和崩落眼间的破碎带大小来确定。确定,崩落眼直径对爆破结果的影响     

露天开采选择炸药的原则

近年来,人们采用多种方法选择与给定岩石条件相匹配的炸药。在这些方法中,有的是基于对炸药所含能量的考虑,有的是基于炸药爆炸气体能与应变能的相对分配,而另一些则基于现场爆破漏斗试验并考虑岩石对破碎作用的阻力。     

炮孔填塞对爆破作用影响的试验研究

<正>一、引言 岩石介质内受载强度及载荷作用形式取决于炸药种类、药量、填塞物、岩石性质和炮孔的几何尺寸等。这些因素的综合作用决定着岩石的最终破碎效果。 在给定岩石种类、炸药、药量及爆破方式的条件下,炮孔填塞就成为影响爆破破碎效果的主要因素。适当的炮孔填塞能加强爆炸气体对周围岩石的作用,改善爆破效果,这已被大量的生产实际和实验结果所证实。 本文试图将填塞物作用与岩石爆炸应力     

炸药岩石阻抗匹配与爆炸应力、块度的试验研究

本文采用黑索金炸药和不同配比的水泥砂浆试件对炸药岩石阻抗匹配进行模拟爆破试验,采用自行设计加工的简易微型压电式压力传感器,对5组不同阻抗匹配条件下的爆炸应力波进行测试,并对爆破后的块度进行筛分统计,以K_(50),K_(80)。和大块率等指标综合评价爆破效果。通过对试验结果分析表明,炸药岩石阻抗最优匹配区并非在其匹配系数等于1处,而是在1.6～1.65之间,并提出了以爆破的破碎圈半径大小来评价炸药岩石阻抗匹配情况的建议。     

炸药和破碎作用的控制

岩石的爆破破碎程度取决于一组相互关联的因素,它们与岩石、炸药及其起爆顺序、炮孔及其布置以及巷道的类型相关。一种特定的破碎程度大多是借助于反复试验爆破方法而取得,因为爆破工程师一般可资利用的资料仅适用于普通教科书所述的一些岩石类型,然而,爆破技术远非静止不变的;新近的研究已集中于应用炸药燃烧速率数据的计算机模型,使炸药与每种类型的岩石和炮孔直径相匹配。未来的研究开发有可能定制炸药,使之在装入炮孔时与岩石特性的三维图相吻合(由凿岩作业得知岩石特性并将其储存在计算机的存储器中)。本文是珀森教授在最近举行的桑德威克凿岩工具公司(Sandvik Rock Tool)凿岩日会议上所作报告的修订稿,本文阐述破碎过程,提出一个用于测定岩石应力和破碎度的简单数学模型,讨论和分析了不同炸药的效率。     

基于ALE算法的单孔台阶爆破数值模拟研究

岩石在炸药爆炸荷载作用下,其瞬态破坏过程难以用现有的技术进行有效的监测。为研究在台阶爆破中岩石的破碎及抛掷过程,采用LS-DYNA建立单孔台阶爆破三维数值计算模型,通过ALE算法并结合流固耦合定义岩石和炸药的接触,模拟炸药在炮孔内爆炸的全过程。分析了炮孔内炸药的爆轰过程及其压力极值分布、岩石裂纹的形成和拓展的宏观现象、岩石的块度分布及其抛掷过程。模拟计算结果显示,炮孔粉碎区半径为装药半径的3.9倍,坡面破碎岩石的最大抛掷速度为73.8m/s。采用ALE法模拟单孔台阶爆破,其爆破效果与现有工程实际相吻合,可以为工程爆破参数的设计和优化提供参考。     

调整炸药岩石匹配爆破试验研究

在研究过程中测量油母页岩岩石、岩体弹性纵波速度,确定选取炸药类型,采用BP神经网络和经典炸药岩石匹配理论相互论证炸药性能的数据调整方案、在相同爆破参数条件下进行油母页岩炸药和岩石匹配爆破试验,采用Split-Desktop软件分析试验后岩石块度分布以验证匹配效果。在试验后分析了油母页岩岩石块度分布,发现尾矿率升高,试验结果不理想。通过对爆破试验设计的分析,排除孔网参数、装药结构等的可能性;总结出岩体节理裂隙、节理面与自由面交角、爆破延期时间3方面原因。     

浅谈岩石的爆破破碎机理

爆破是目前采矿工程中应用最广泛最频繁的一种破碎岩石有效手段。为了使爆破效果尽如人意，研究在炸药爆炸作用下岩石破碎机理就成为一项重要的课题。本文或多或少地反映了某些客观规律，对生产实际具有一定指导意义和应用价值。     

露天矿用穿孔爆破法破碎岩石的研究

本文介绍了露天矿用穿孔爆破法破碎岩石的一系列研究。这些研究分为现场研究、计算机模拟和实验室试验。现场研究包括钻机和挖掘机监测、爆破震动观测和爆破过程的高速摄影。同时进行了炸药的爆压和爆速测量、破碎监测和块度分布的摄影分析。现场试验是在澳大利亚的煤矿和金属矿进行的。爆破的计算机模拟是用有限元模型进行的,以确定破碎程度和破碎块度的分布情况。对煤、铁矿石和锰矿石以及有关剥离物的试样进行了实验室试验,以确定断裂韧性和弹性模量等性能。对断裂韧性采用了四种不同的测量方法,其中包括今后选定作为标准试验法的V形切口试验。在爆破室也进行了模拟爆破,以验证爆破模型对破碎块度的预测。     

评价爆破效果的震动监测系统——一套微机控制的新型无线电遥测仪表系统

有效地应用炸药破碎岩石,同时又避免不必要的震动仍是一个有待解决的问题,特别是遇到较差地质条件时更是如此。现在介绍的这套微机控制的震动监测系统是监测露天煤矿岩石爆破效果研究工作的一部分,它采用无线电遥测线路传输信息。煤矿覆盖层的剥离中,炸药的制备、分布、用量和起爆顺序等对爆破产物有重大影响,而且决定震级和岩石破碎质量。企图用地震测量法来说明矿山岩石的爆破破碎效果,并用其结果相对爆破过程的环境影响     

底部空气垫层装药结构爆破作用及效果分析

装药结构是调节炸药能量分布和控制爆破效果的一个重要问题。本文分析了露天矿深孔爆破长期沿用的连续装药结构存在的问题。论述了新的装药结构-底部空气垫层装药结构的特点和爆破原理。利用高速摄影技术,对爆破过程进行直接观测,得出了连续装药结构和空气垫层装药结构条件下,模型爆破过程、碎块抛射距离和速度变化的规律。在试验分析基础上,探讨关于底部空气垫层高度变化对爆破破碎作用的影响。两个露天矿爆破实践证明,在深孔药柱底部保留适当高度的空气垫层,爆破时可以对台阶底部岩石产生足够的破碎作用,不留“根底”,同时,有利于降低炸药消耗和大块率,缩小爆堆宽度。     

冲击荷载作用下磁铁石英岩破碎能耗分析

应用SHPB试验设备对磁铁石英岩进行不同速度条件下的冲击试验,基于试验结果,分析了岩石类材料在冲击荷载的作用下其能量的耗散规律和块度分布情况,建立了磁铁石英岩破碎块度与能耗关系模型,提出了岩石应变率强度指数和能时密度概念,揭示了岩石破碎有效能耗不仅与能量输入大小有关,而且与能量的时间强度密切相关。通过对冲击试验中不同输入能量条件下的磁铁石英岩的破碎粒度统计分析,对比采集到的反射应力波作用时间和强度,初步建立了岩石动态强度的应变率关系模型和能时密度模型,将炸药能量输出结构这一概念通过具体指标作了定量表述,建立起了炸药能量输出与岩石破碎能耗间的内在联系,为研究炸药与岩石能量耦合提出了新的研究思路。     

单位炸药消耗量的预测

尽管设计稳定的岩石边坡已有成熟的方法,但人们对于开挖过程中的问题通常不够注意,爆破应经过精心的设计,以取得最佳的破碎效果和稳定的边坡,从而得到最低的采剥比。爆破设计人员所面临的主要困难是缺乏有关岩体影响爆破性能的资料。试凑法爆破最终取得合适的设计,但必须在不同的地质条件下反复试验。爆破常常损坏边坡稳定而出现事故。近来的研究指出,观测钻孔效率可以得出与单位炸药消耗量相关的岩石品质指数(Rock Quality index)。不需要增添设备和人员的费用,钻孔工作就能连续不断地提供反映出岩石变化从而可以选择经济的单位炸药消耗量的数据。这一简单的相关体系的最终目的,是优化破碎效果,消除不容许的爆破破坏,保持岩体原有强度并得到最大的边坡稳定性。     

可变密度的炮孔填塞材料的应用

研究确定,破碎效果不仅决定于力的参数,也决定于爆破脉冲作用的时间参数。控制时间参数就可改变爆破脉冲和爆破对介质的作用时间。因此,填塞材料和填塞结构是影响岩石破碎程度的主要因素。使用填塞材料作为炮孔炸药的密封材料,对爆破破碎效果和安全性会产生极大影响,可延长爆破产物对岩体     

爆破崩矿参数对含铁石英岩开采和处理指标影响的工业试验

在工业条件下运用破碎含铁石英岩岩体的定向爆破作用,研究了提高矿石开采和处理质量的可能性。主要研究课题,在于确定以单位炸药消耗量评价的爆破负载强度及其方向对含铁石英岩爆破破碎质量和对采矿、破碎和磨矿设备效率及其工作能容的影响。为了解决上面提出的课题,多年来,米哈依洛夫采选公司石英岩露天矿进行了一系列大型工业试验爆破,总计爆下矿石量237万     

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...     

露天矿常规炸药与高威力炸药联合使用效果

用爆破法崩落岩石时,有件事很重要,即:保证矿岩必要破碎程度不是靠随着传爆速度的提高和释放能量时间的减少而增加的炸药威力,而是靠药包爆破的能量及其对岩石作用时间的增加。在这方面,探索扩大常规粒状炸药应用范围的可能性是很重要的,这种炸药可大大降低爆破落矿的费用,因为破碎功与能耗是成比例的。所以,结合被爆破岩体内炸药的合理分布而增加落矿炸药单位耗量的趋势是极其自然的。     

露天矿深孔药包迎向起爆降尘

理论研究和试验室条件下的试验研究证实,沿药柱全高安排起爆点可明显影响岩石破碎过程。这可用为控制爆破作用的方法之一。模拟爆破证明,从下部起爆加长药包要比从上部起爆加长药包的破碎强度大。增加药包中的起爆点个数可以改善破碎质量。在试验室条件下,用立体模型研究起爆方向对裂隙生成特点、填塞物和爆炸气体产     

爆破崩矿参数对含铁石英岩开采和选前准备指标的影响的工业性研究

当含铁石英岩矿体爆破破裂时,借助定向爆破作用,有可能在工业条件下对提高矿石开采和初加工指标问题进行研究。主要研究课题是确定用炸药单耗值表示的爆破载荷强度及爆破载荷方向对含铁石英岩的破碎质量和对开采、破碎、磨矿等设备生产效率、能耗的影响。     

电爆炸破碎岩石类脆性材料实验方法与应用

炸药使用受到严格管控,限制了岩石等脆性材料在爆炸动载荷下破坏机理的研究。为了建立安全有效模拟炸药爆炸动载荷的实验手段,进而深入精细开展岩石等脆性材料在爆炸冲击载荷作用下的破坏机理等研究,提出了利用金属丝电爆炸模拟炸药爆炸进行破碎岩石与脆性材料的实验方法。设计并开展了金属丝电爆炸模拟球状药包和柱状药包破碎水泥砂浆试件实验,论述了试件模型的制作方法与实验流程。采用高速相机拍摄试件表面裂纹的形成与扩展过程,采用罗氏线圈测量金属丝电爆炸过程电流。研究了充电电压对试件破坏过程与破坏效果的影响,对比分析了电爆炸载荷与炸药爆炸载荷的异同点,以及金属丝电爆炸实验方法的优势。结果表明:随着充电电压升高,金属丝电爆炸的峰值电流越大,但是上升沿时间不变;金属丝电爆炸可有效破碎岩石类脆性材料,是模拟炸药爆炸破碎岩石类脆性材料的有效方法,具有安全、无污染、能量可控、使用方便、可重复性高等优势;在模拟球状药包与柱状药包爆破实验中,随着电压逐渐增大,试件表面裂纹出现的时间越早、数量越多,破碎块度越小;与炸药爆炸相比,金属丝电爆炸以冲击波作用为主,气体的作用可忽略不计;在电压为50 k V(能量5.0 k J)条件下...