超深对深孔台阶爆破作用影响的数值模拟

本文通过三维有限元法建立三维深孔台阶爆破计算模型,分析深孔台阶爆破底部应力场的分布规律规律。分析表明,深孔台阶爆破有效庆力场呈近似椭球状分布,炮孔端部具有明显的端部效应;随着超深长度的增加,底部庆力场逐渐增强;超深长度存在临界值△ｈｏ,当超深长度 △ｈ≥△ｈｏ时,底部庆力场强度基本不变。在本文的计算中临界超深值与抵抗线Ｗ的比较等于０．３。     

深孔水压爆破孔壁压应力模拟分析

在工程爆破中,炸药爆炸的大部分能量消耗于炮孔周围粉碎区中对岩石的过度破碎。通过数值模拟,对深孔水压爆破孔壁压应力进行了分析。模拟结果表明,深孔水压爆破可以降低孔壁的峰值压力和准静态压力,避免或很大程度上减小爆破粉碎区的存在,明显提高炸药能量利用率。     

深孔预裂爆破不同孔间距下裂隙演化规律

运用LS-DYNA对控制孔距离爆破孔不同间距的煤体进行深孔预裂爆破数值模拟,研究控制孔距爆破孔的远近对裂隙演化规律的影响,结果得出:受应力波与自由面反射效应的拉应力叠加作用,距离控制孔3 m的爆破孔周围能够形成10~13条的主裂纹,且其中存在的长裂纹甚至几乎贯通煤体,对煤体尖端应力强度好于4.5 m孔间距。通过试验区内将抽采孔瓦斯浓度和瓦斯抽采纯量作为2项指标在距离爆破孔3 m和4.5 m范围内进行对比,得出孔间距3 m时比4.5 m时要明显增加,说明孔间距为3 m时增强了钻孔周围的卸压效应,证明试验区有效卸压半径为3~4.5 m,与数值模拟结果吻合。     

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。     

高家堡煤矿顶板深孔爆破致裂半径数值模拟及试验研究

冲击地压灾害是制约高家堡煤矿安全高效回采的难题之一,顶板深孔爆破作为一种有效的冲击地压灾害控制手段,已被应用于高家堡煤矿的冲击地压防治。顶板深孔爆破致裂半径是设计爆破方案的重要参数之一。为探究高家堡煤矿顶板深孔爆破的致裂半径,以高家堡煤矿二盘区205工作面地质条件为工程背景,采用数值模拟和现场试验方法进行研究。首先,基于Hoek-Brown破坏准则的应变软化模型数值模拟了岩石柱状爆破,数值结果表明该条件下顶板深孔爆破钻孔径向方向粉碎区半径为0.58 m,裂隙区半径为3.00 m。然后,在高家堡煤矿205工作面回撤通道开展顶板深孔爆破致裂半径测定现场试验,采用束管分析技术对检测孔在顶板爆破前后的气体成分进行测定。结果表明,距离爆破孔2.95 m处的3号检测孔中氧气和二氧化碳含量降低,氮气含量增加,且检测到一氧化碳气体,说明爆破试验孔产生的爆破裂隙导通了3号检测孔,可确定高家堡煤矿顶板爆破致裂半径可达到2.95 m,该结果与数值模拟基本一致。研究结果能够为类似条件下顶板深孔爆破方案设计提供指导。     

深孔预裂爆破对煤层透气性影响的试验研究

本文根据现场试验结果计算了深孔预裂爆破后煤层透气性系数，并与未采取该措施的钻孔进行了对比，结果表明爆破后煤层透气性系数比爆破前提高了3～7倍，说明深孔预裂爆破是提高煤层透气性的有效措施。     

起爆方式对深孔爆破影响的数值模拟

采用数值模拟方法,研究不同起爆方式下柱状药包大直径深孔爆破应力分布和关键点应力变化特点。结果表明,不同起爆方式下岩体内应力分布、关键点应力变化有显著差异,分析引起差异的原因。提出VCR法爆破中切槽—全孔侧向爆破与切槽—分段爆破适合采用特定的起爆方式。     

中深孔爆破对采场人工假顶的影响研究

为探究爆破对采场人工假顶稳定性的影响,采用LS-DYNA动态分析软件,对中深孔爆破对4.75 m厚的人工假顶的扰动破坏进行了数值计算。结果表明,在应力波自孔底向孔口方向传播的过程中,爆破应力逐渐减小,且在人工假顶中的分布均匀,衰减较快。顶部留设0.5 m厚的保护层后,人工假顶绝大部分单元的最大有效应力值小于充填体的塑性破坏强度,表明爆破作用对人工假顶的破坏较小。在某铅锌矿进行了现场爆破试验,并在人工假顶关键位置布设位移监测点,结果表明,中深孔爆破后,人工假顶和采场边帮无垮塌和冒落现象,顶板沉降位移较小,爆破效果良好。     

特厚煤层顶煤深孔预裂爆破技术研究

针对潘津煤矿二采区23-25号煤层赋存条件,提出采用深孔预裂爆破的方式来弱化顶板;基于断裂力学、爆炸动力学分析了顶煤深孔预裂爆破原理及煤体爆破破坏分区特征;根据前人的研究成果及煤体力学特征,合理地对炸药类型、不耦合系数、封孔系数及起爆方式等爆破参数进行分析,利用数值分析软件ANSYS LS_DYNA确定了最优不耦合系数为1.25,封孔系数为0.25;依据确定的最终参数计算得到爆破下顶煤破碎区半径、裂隙区半径分别为0.836 4、3.942 6 m,弹性震动区半径约5.6 m,并确定炮孔间距为8 m。基于工作面的工程地质条件,提出了两巷超前预裂深孔爆破的顶煤预裂方案,该方案应用于工程实践后,能有效地弱化顶板,提高回采率。     

露天矿深孔压碴挤压爆破效果分析

压碴挤压爆破可消除穿孔、爆破、铲运工序的相互制约,如果参数选择合理还可改善爆破质量,因此在矿山中应用较广。但白云鄂博西矿在深孔应用中却存在较多问题,为此,以爆破效果、采掘效果为切入点,分析了影响爆破质量的因素,提出了改善爆破质量的技术措施。     

变直径深孔台阶爆破效果的模拟试验研究

1问题的提出高台阶开采具有很多优越性，但是随着台阶高度的增大，底盘抵抗线增大，这势必造成台阶底部破碎效果较差，产生爆破根底，破碎块度不均匀，影响铲装效率和电铲的使用寿命。传统的爆破方法是沿台阶整个高度上采用等直径深孔进行爆破，本文探讨应用俄罗斯生产的火钻对台阶底部进行扩孔采用变直径深孔爆破方式克服高台阶开采的弱点，在实验室着重对两种深孔的爆破效果进行了综合分析与研究。2实验室模拟实验为了充分说明变直径深孔爆破这项工艺的优越性，本实验采用等直径和变直径两种深孔对比实验，等直径深孔编为第1组，一共做了3…     

冲击矿压解危深孔断顶爆破步距数值模拟研究

采用FLAC3D数值模拟方法研究了深孔断顶步距分别为12m,16m,20m,24m,28m时综放工作面支承压力分布规律,结合新汶矿区冲击矿压防治实践,确定合理深孔断顶步距为20m。通过现场应用实践表明,深孔断顶步距为20m时,9m,7.6m,5.8m处煤体支承压力大小分别降低了30.6%,45.5%,15.2%,实现了综放工作面安全回采,深孔断顶步距合理。     

煤岩爆破致裂中控制孔与邻近爆破孔对爆破效果的影响研究

为了研究控制孔和邻近爆破孔对煤岩爆破致裂效果的影响,采用LS-DYNA建立了4个不同的计算模型进行数值模拟,并对比分析4种条件下煤岩的数值模拟爆破致裂效果和理论计算结果。结果表明控制孔和相邻的爆破孔都有导向致裂作用,但邻近爆破孔对裂隙的扩展长度并无明显影响,为工程爆破方案提供了参考。     

中深孔爆破效果的改善

应用岩石破碎机理和爆破理论，总结多年的实践经验，论述了陕西太白黄金矿业有限责任公司矿块中深孔爆破效果改进的几种途径。     

高速公路堑沟石方深孔预裂爆破

论述了长治一邯郸高速公路某堑沟石方的深孔预裂爆破技术，包括爆破参数的计算与选取、爆破安全性验算、爆破效果等。     

千米立井深孔爆破

介绍千米立井采用深孔爆破各参数的选取和施工方法,以及现场组织管理和技术措施。     

急倾斜中厚煤层深孔爆破技术探究

深孔爆破采煤法是针对急倾斜中厚煤层的一种非常有效的开采方法。根据桃山煤矿九采区一井90#煤层左九片工作面的开采条件,阐述深孔爆破采煤方法的爆破工艺、适用条件、优缺点。通过ANSYS/LS_DYNA软件模拟得到了爆破孔和控制孔最佳间隔距离为1.2~1.6 m,并得到了爆破半径为1.4~1.8 m。为大倾角、中厚煤层中工作面的安全高效开采提供了宝贵的经验。     

中深孔掏槽爆破装药优化的数值模拟研究

采用LS-DYNA商用有限元程序建立了4孔掏槽爆破的有限元模型,模拟分析了不同孔深条件下不同装药系数时的爆破掏槽过程。计算结果表明掏槽孔是影响中深孔爆破效果的重要因素,并为优化掏槽孔设计方案提供了理论依据。