不同炮孔直径爆破振动频带能量特征小波分析

结合某高铁站爆破振动实测数据,分析不同炮孔直径对爆破地震效应的影响,对爆破振动控制具有一定意义。利用小波分析方法,获得了不同直径炮孔爆破振动信号的频带特征参数。研究结果表明:不同炮孔直径的爆破振动信号成分主要分布在31.25~250 Hz中高频范围内,小孔径炮孔的主频高于大孔径的主频;小孔径炮孔的低频成分所占比例小于大孔径炮孔,且随爆心距增加,两种孔径的低频成分都有增加趋势;大孔径爆破与小孔径爆破相比,爆破振动能量衰减慢、振动持续时间长;采用小孔径、多数量炮孔布置对降低爆破振动能量有一定效果。     

不同炮孔密集系数下矿岩爆破能量分布

通过数值试验分析了密集系数m的变化所引起的矿岩爆破能量分布的变化。两孔之间至自由面的矿岩爆破能量分布为振荡形,m值不同,其振荡形状不同,总体趋势是m越大,其振荡形状越低,而且,m越大,两孔之间矿岩不能破碎的岩埂也越大。之外,试验也揭示了两孔之间至自由面的矿岩爆破破碎是由反射波引起的。     

云冈矿坚硬顶板预裂爆破合理孔距的研究

针对云冈矿12#煤层8617工作面坚硬顶板深孔预裂爆破中炮孔合理间距的确定问题,通过理论分析计算、数值模拟以及工程实践对8617工作面预裂爆破合理孔距进行研究分析。研究结果表明8617工作面顶板预裂爆破合理的炮孔间距取8m。     

井下中深孔爆破设计参数的优化

介绍了由于采用原有中深孔爆破参数爆破后大块率较大等原因,影响了出矿效率.因此,对部分中深孔设计技术参数进行了分析研究,确定合理选用爆破参数.     

基于爆破漏斗试验的中深孔爆破参数优化研究

某铜矿采用分段空场中深孔爆破落矿,为了提高爆破质量,基于利文斯顿爆破漏斗理论开展了单孔系列、变孔距多孔同段爆破漏斗试验,并以试验结果为基础设计了中深孔爆破工业试验,最终确定了有利于降低炸药单耗、改善爆破效果的合理爆破参数。爆破漏斗试验得到的药包临界埋深为0.964 m,最佳埋深为0.470 m,最佳爆破漏斗半径为0.429 m,孔间距与最佳漏斗半径的最优比值为1.64;优化后的中深孔爆破孔底距为2.6～2.8 m、排距为2 m;中深孔爆破工业试验过程中,将部分炮孔排距增加到2.2 m,大块率并未提高,爆破效果良好,实际炸药单耗从0.47 kg/t降低到0.39 kg/t。     

降低露天煤矿开采爆破成本的途径与实践

矿山露天开采中,爆破成本在生产成本中占有相当大的比例。文中就黑宝山露天煤矿如何降低爆破成本进行了探讨,提出采取分段装药与分区爆破技术、合理选择炸药与炮孔堵塞技术等措施,可以有效控制爆破成本,降低爆破费用。     

上向中深孔掏槽爆破炮孔布置方式优化研究

以铜绿山试验采场为例，采用九孔掏槽爆破法，结合现场实际情况，并利用补偿空间理论、裂隙区理论等对中深孔爆破掏槽方式进行研究，优化其首圈掏槽爆破炮孔布置方式，并利用LS-DYNA软件建立了4种首圈炮孔布置方式模型，进行爆破仿真计算，利用RHT本构模型模拟岩石爆破效果。结果表明，空孔数量越多(即补偿空间越大),掏槽区爆破效果越好；空孔位置的均匀程度(即补偿空间的均匀程度)也会影响爆破效果。现场试验所得爆后槽区断面与高度均满足设计要求，证实首圈掏槽爆破炮孔布置方式合理。     

危岩控制爆破方案设计与应用

总方量约320m^3的一危岩需要实行控制爆破，该地段的地质条件属于喀斯特地貌,岩石为泥质胶结的石灰岩、泥质页岩,普氏系数f=6—8,岩石节理裂隙发育。根据爆破点所处的环境及工地现有的施工条件，选择垂直浅孔小台阶爆破方案，确定爆破范围，根据爆破点的爆破高度，将危崖分成两个小台阶，用手持式轻型凿岩机钻孔，台阶高度3m。每级台阶上布置多排垂直钻孔，采用排间顺序微差爆破方案。通过周密设计，在拟爆破的危崖顶部凿几排密集炮孔，确定合理的每孔装药量与堵孔长度，松动爆破这部分岩石，使上部岩体借助爆破震动和自重作用坍塌下来。     

岩巷掘进中光面爆破参数选择

从光面爆破的主要技术指标入手，探讨了达到理想光面爆破效果的一些参数的选取，研究了避免光面爆破超欠挖时合理炮孔密集系数的范围。     

某地下金属矿直眼掏槽爆破试验及控制措施

掏槽爆破是地下金属矿山掘进过程中一个极为重要的工序,其直接影响到整体掘进效率 和爆破质 量。合理的掏槽方式和爆破参数对地下掘进爆破至关重要。以某地下矿山斜坡道掘进爆破为例 ,阐述了直眼掏槽 爆破的原理和主要影响因素。开展了单空孔直眼掏槽爆破、三空孔直眼掏槽爆破和三空孔直眼 掏槽爆破改进共 3 种方案的现场爆破效果对比试验。试验结果表明：3 个方案的炮孔利用率分别为 60.33%、 77.67% 和 89.00%;适当提 高空孔的数量,增大掏槽爆破的补偿空间,有助于提高爆破掘进效率。现场采用第 3 种方案 后,掏槽爆破成腔质量 提升明显,掘进爆破炮孔利用率为 88.55%~91.53%,平均炮孔利用率达到 90.12%,可以满足 掘进爆破循环进尺要 求。最后提出了掏槽爆破质量控制措施,对于类似条件矿山具有一定借鉴作用。     

露天空区处理工艺技术方法探索

针对洛钼集团三道庄露天矿下部存在大量空区威胁露天采矿安全问题,通过对采空区的归类分析,对不同类型的采空区选用不同的空区处理工艺技术,比如,中深孔爆破和深孔爆破等,处理了145次,空区面积达116.3 hm²,体积达1 339.2万m³的空区,有效地解决了采矿安全问题,为矿山采空区的治理探索出了一种行之有效的新模式,使空区治理工作逐步实现了有序化、正规化、科学化。对解决国内同类型矿山资源的安全、合理开发具有重要参考意义。     

本煤层增效抽采聚能被筒深孔爆破技术研究

由深孔内部爆破原理分析可知,普通爆破产生的爆炸能量没有方向性,因此会破碎煤层顶底板,并且爆炸产生的压碎圈能降低能量的有效利用率。利用聚能爆破先进原理,对切槽开缝、切缝药包和聚能被筒对比分析,确定PVC聚能管结构和技术参数,通过现场应用,效果明显。     

电子雷管在岩巷爆破中掏槽孔微差时间试验研究及数值模拟

为研究直眼掏槽爆破掏槽孔与辅助孔间延期时间对掏槽爆破效果的影响,通过电子雷管的模型试验对不同延期条件下的槽腔形成过程和特点进行了研究。试验采用高速摄影仪对试块槽腔的形成过程进行观测,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对槽腔裂纹扩展进行了数值模拟分析。结果表明：① 在本模型试验条件下,延期时间为1~3 ms时掏槽孔与辅助孔之间的爆炸能量相互作用最紧密,并为辅助孔起爆提供了新自由面,降低了辅助孔起爆受到的夹制作用,爆破效果最佳。② 同时起爆时,相邻掏槽孔与辅助孔之间的岩体比掏槽孔包含的槽腔岩体破碎更充分。延期1 ms起爆时,掏槽孔与辅助孔之间的岩石受辅助孔爆炸冲击波作用瞬时移动速度达到最大,辅助孔起爆产生的裂隙范围也最大,掏槽效果最佳。③ 掏槽孔起爆超过1 ms后对槽腔岩体的影响逐渐消失,此时起爆辅助孔不利于掏槽孔与辅助孔之间爆炸能量相互叠加,降低了掏槽爆破效果。     

预裂爆破中最佳空孔间距的选择

预留空孔是预裂爆破的常用方法,空孔间距的选择关系到爆破效果的好坏.从理论上研究了空孔的应力集中效应,得出了在空孔壁上时只有炮孔连线方向才有应力出现.分析了空孔间距与爆破参数选取的关系,基于爆炸力学和弹性力学知识从理论上推导出了最适宜的空孔间距.通过具体的算例得出了采用预留空孔爆破时2装药孔之间的间距为868.6mm,没有预留空孔时2炮孔之间的距离为543.4mm,因此预留空孔能够明显提高炸药的能量利用率.     

大力发展深孔爆破促进石方机械化施工

随着深孔爆破技术及钻机等机械设备的不断改进、发展,该技术在石方爆破工程中占有越来越重要的地位.本文着重论述了深孔爆破的优越性、特点以及实施的关键技术,并对深孔爆破机械化施工的未来发展提出了一些建议.     

岩溶发育石灰石矿山逐孔起爆技术试验研究

岩溶会导致爆破能量的泄漏,严重影响岩石的破碎和爆破效果,而相邻炮孔炸药可能因殉爆引起大面积的拒爆事故;采用逐孔起爆时,每个炮孔有3个及以上的自由面,有利于岩石抛掷,相邻两个药包不同时起爆,避免了应力降低区的出现;逐孔起爆技术的关键是高精度导爆管起爆系统、确定合理的孔间和排间微差时间,以及起爆网络的正确设计;在岩溶发育石灰石矿山进行的逐孔起爆试验结果表明,逐孔起爆技术能改善爆破效果,显著降低爆破震动效应,降低矿山生产综合成本,并有效预防大面积拒爆,提高矿山安全作业水平。     

孔底间隔介质对岩体损伤规律研究

为研究孔底不同间隔介质装药条件下,爆炸荷载不同,对岩体损伤、炸药与岩体之间的能量传递影响。利用数值模拟软件ANSYS/Autodyn,基于JH-2本构,建立小比例单孔爆破模型,获取孔底不同间隔介质装药条件下,不同强度爆炸荷载作用下对岩体损伤的影响规律;计算现场混装炸药JWL状态方程,引入台阶爆破模型,获取减少药量,添加孔底间隔介质,对岩石细观损伤、应力变化、能量传递影响规律;借助图像处理手段,对不同装药条件下岩石损伤与破碎块度进行量化处理,对能量传递效果作出评价。研究结果表明：（1）炸药与岩石合理匹配会提高能量传递效率,爆热越高的炸药,释放能量越多,传递到岩石能量也越高。（2）孔底间隔装药条件下,炸药与岩体匹良好,间隔介质为水介质可提高损伤5%,匹配度较差时,水介质可提高损伤12%。（3）当减少药量,改变装药结构,合理添加孔底间隔介质,会达到与连续装药条件下相近损伤效果。研究可为工程设计中连续装药与孔底间隔装药条件下炸药选型提供参考。     

会东铅锌矿露天台阶大孔距小抵抗线爆破技术的研究

大孔距小抵抗线爆破使爆破漏斗角增大,产生有利于反射拉应力增强及速度场分布的弧形自由面,爆炸能量利用率高,爆破效果好。其孔网参数宜采用双孔爆破漏斗试验,根据等阻力自由面原理确定。炮孔装药采取满装药原则,三角形布孔,排间微起爆时间用半经验公式估算。     

基于压电信号的水下钻孔爆破损伤监测试验

借助水下爆炸容器模拟40 m水深环境，通过两组不同装药结构的水下混凝土模型进行同药量的单次爆破损伤试验。在爆破前、后分别采用压电陶瓷传感器主动监测法对混凝土试样沿炮孔中轴线方向进行了关键点的主动信号采集。通过对监测点信号的峰值、能量统计分析发现，沿炮孔方向接收信号逐渐增强，在炮孔底部近区接收信号的峰值和能量出现明显突变，对比不同装药结构下的突变点位置可看出炮孔底部装有高阻抗球和粗砂的试样,其突变点明显提前，表明其对炮孔下部保留混凝土部分的损伤深度小。最后结合EMD方法探究了爆破前后压电信号的频率规律。研究表明：水下消能爆破技术能够有效减弱钻孔爆破对基岩岩体的损伤，基于压电信号的损伤监测方法可用于水下钻孔爆破中岩体损伤深度监测。     

复杂破碎岩体矩形聚能药包预裂爆破试验研究

矿山靠帮作业中,确保节理裂隙发育地带的预裂爆破效果具有重要意义。为解决复杂破碎岩体预裂爆破效果差、半壁孔率较低的难题,以酒钢集团西沟石灰石矿西帮为例,结合炮孔特点及施工工艺,提出 了一种聚能槽角度85°、药柱与孔壁之间约有13 mm空气间隔的矩形聚能装药装置,并分析了其聚能射流定向破岩机理;建立了聚能装置ANSYS/LS-DYNA数值模型,提取分析了沿聚能槽水平方向、垂直方向的监测点应 力特征。研究表明：由于聚能药包的存在,调整了炮孔周边岩体应力分布状态,使得在与孔壁相同距离下,沿炮孔中心水平方向应力明显大于沿炮孔中心竖直方向应力,前者为后者的1.62~3.51倍,爆炸能量充分作用 于聚能槽方向,使沿炮孔中心竖直方向（即被保护岩体方向）能量减弱,有效提高了聚能成缝效果。现场进一步试验结果表明：采用矩形聚能药柱预裂爆破区域半壁孔率为64%~82%,不平整度小于20 cm,远优于普通 预裂爆破,验证了矩形聚能药柱装药结构的可行性,对于类似矿山具有一定的借鉴意义。