不同应力条件下组合孔爆破破岩规律数值模拟研究

深部矿山爆破开采不可避免的受到初始地应力的作用,为探究高地应力下组合孔破岩规律,对初始应力与组合孔爆炸应力联合破岩机理进行分析,开展不同应力作用下组合孔爆破破岩数值模拟研究.结果表明:初始应力对爆破作用的抑制或者促进取决于其与岩石的弹性极限的对比关系,当初始应力小于岩石的弹性极限时,表现为抑制作用,当初始应力大于岩石的...     

爆破振动对混凝土初凝期强度影响规律及降震试验研究

为研究爆破振动对早龄期混凝土结构的影响规律,提出适合于现场应用的降振措施。以某矿山新建破碎站工程为背景,开展爆破振动扰动下的混凝土模型试验,并采用回弹仪测量混凝土强度变化。结果表明：受爆破振动前后,模型试块不同龄期回弹值随爆破振动速度的增大均呈“波浪式”上升走势,且存在一段“加速破坏期”,当模型初凝期第3d、第7d、第14d、第28d时,“加速破坏期”对应振动速度范围分别为：1.34cm/s~1.57cm/s、1.64cm/s~2.7cm/s、2.4cm/s~3.5cm/s、3.9cm/s~4.39cm/s;通过理论计算得出爆破振动速度关于爆源距离、炮孔轴向不耦合系数之间的关系式,结合矿山爆破工艺参数,选取空气层长度1m、1.5m两种方案,计算得出相同距离下爆破振动减震率分别为11%、16%,现场试验实际降振率分别为8.99%、17.84%,考虑矿山冲孔现象严重,确定最优空气层长度为1m。     

某矿深部矿井通风系统设计与优化

针对广西某矿105号矿体-200 m以下深部井巷供风量不足、风量分配不均、漏风加剧、风阻变大等问题,利用专业通风软件Ventsim三维通风仿真系统对该深部矿井进行了建模和通风网络优化设计。对矿井通风最困难时期进行通风网络解算,通过建立新通风巷道、改进主扇参数、添加局扇等手段,使得主扇效率达到80.1%,各井巷风量达到设计要求,为实际通风系统建设提供了数据支持。     

数码电子雷管微差爆破振动影响因素分析

微差爆破网路设计对于控制爆破振动、提高爆破效果具有重要意义。对数码电子雷管爆破网路不同延期方案下的爆破振动影响因素进行定量分析,以优选微差爆破方案。以某露天矿山为工程背景,选取延期时间、爆心距2个分析指标,设置8,16,24,32,48,72 ms共6种延期方案,开展方差分析及萨道夫斯基回归分析。结果表明：爆心距单因素对爆破振动速度的影响相关系数R2为0.719 2;爆心距、延期时间双因素共同作用对爆破振动速度的影响相关系数R2为0.9008,均具有较强相关性;在距离爆源60～200 m,延期时间对爆破振动速度大小具有较大影响,且当最大段装药量一致时,不同延期时间对爆破振动速度的影响趋势相同。     

基于GEO-SLOPE的某露天矿边坡稳定性分析

某露天矿山北翼岩层倾向南，南翼岩层倾向北，走向近东西，采场北侧边坡、南侧边坡方向与岩层倾向一致，为顺层边坡。为了确保顺层边坡的稳定性，指导矿山开采设计，根据矿山地质构造和结构特征，水文地质条件以及可能发生的破坏模式，并综合采场各部位的不同的边坡几何要素、采矿工艺要求等因素，按其特征选取了6个相对典型的剖面,使用GEO-SLOPE软件进行了数值模拟分析，得出矿山总体边坡稳定性最小安全系数。结果表明，该采场边坡整体都稳定，安全稳定性均满足相关规范要求。建议矿山在开采过程中，随着边坡岩体开挖揭露，进行边坡地质调查和岩体力学性质试验，对边坡稳定性重新进行复核验算，且重视并加强边坡安全管理工作，尤其是顺层边坡的日常维护管理工作。     

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。     

乳化炸药毒气抑制剂在矿山爆破中的应用研究

为降低爆破作业过程中炮烟中毒气的浓度,以炸药爆炸的化学反应为理论基础,研制了一种乳化炸药爆破毒气抑制剂。选取抑制剂添加比例、装填方式两种效果影响因素进行试验研究,其中设置0mass%、 3mass%、5mass%、8mass% 4种添加比例,设置均匀混合、有吸管径向耦合、无吸管径向耦合、轴向耦合4种装填方式,试验结果表明：①炸药爆炸后,产生的毒气主要成分有4种,其中,CO所占比例最高,约占毒气总 量的37.36%~37.98%;NH3、NO、NO2产生量相近,分别占总量的21.22%~23.29%,20.58~20.8%,17.99~19.24%;②随着抑制剂添加比例增大,降毒率呈先增大后减小的抛物线走势,且5mass%为最佳添加比例;③不同装 填方式降毒效果优劣依次为均匀混合结构、无吸管径向耦合结构、有吸管径向耦合结构、轴向耦合结构。其中,均匀混合结构降毒率较其它结构分别提高了26.07%、56.79%、59.54%。     

侧向荷载下组合孔爆破参数优化取值试验研究

随着浅部资源开采逐渐进入深部，深井高地应力问题愈发严重。为研究深部金属矿山回采过程中由于采切工程带来的单侧高地应力问题，通过理论分析推导了深部无限岩体内炸药爆炸压碎圈半径、裂隙圈半径的扩展公式，认为初始地应力对炸药爆破裂隙具有抑制作用，且对裂隙圈半径扩展的抑制作用更明显。不同单侧围压下组合孔爆破模型试验结果表明：随着单侧围压加大，组合孔爆破漏斗体积减小，炸药单耗增加，单侧围压加大对组合孔爆破同样呈抑制作用。在理论分析和模型试验的基础上，采用LSDYNA软件建立了赞比亚谦比希铜矿井下采场三维模型，开展了单向围压15 MPa下采场组合孔爆破参数（孔距、抵抗线）优化研究。研究表明：当抵抗线W=1.8 m、孔距 a=2.4 m时，即W=23.68[?]、a=31.58[?] （[?]为炮孔直径）时，爆破漏斗体积得到最大值，此时可取得最大的炸药能量利用率。研究结果对于矿山现场爆破参数优化具有一定的参考价值。     

某露天矿山爆破开采对风力发电机安全影响分析

工程爆破有害效应的控制对于周边环境具有重要意义。为确保某露天矿山附近风力发电机的安全,针对爆破振动和爆破飞石2种爆破有害效应,采用现场监测和回归分析的方法进行探究。结果表明:在现场爆破振动监测的基础上,得到了风机方向的爆破振动传播公式,确定了不同距离下的安全允许最大段药量;根据爆区与风力发电机的距离关系,划分了禁爆区和控制爆破区;提出了确保风机安全的爆破控制措施,为同类矿山安全生产提供参考。     

单向初始荷载下爆破漏斗破坏效应试验研究

深井矿山通常面临着高地应力开采环境,同时高地应力反作用于爆破破岩过程.为研究单向初始荷载对爆破漏斗破坏的影响规律,分析了初始荷载对爆生裂隙的影响机制,并进行了侧向爆破模型试验及数值模拟分析.研究表明:外加初始荷载对爆破裂隙范围的影响程度取决于爆炸荷载大小和岩石力学参数,岩石裂隙区主要受控于拉伸应力与抗拉强度的关系;在裂...