宽孔距爆破模型试验及近场动力学计算研究

针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破岩中裂纹扩展过程、介质位移响应规律进行了研究。结果表明:临空面一侧的径向裂纹受到临空面反射拉伸应力波的作用,表现出向临空面拐角分叉的特征,并逐渐向临空面扩展,最后形成主裂纹组成漏斗形状。在最小抵抗线固定不变条件下,随着炮孔密集系数的增加,应力降低区逐渐增大,同排炮孔间的径向贯通裂隙消失,过大的炮孔密集系数也进一步造成前后排孔间贯通裂纹消失,最后导致单孔爆破的情况发生。位移计算结果进一步证实了上述规律,并且当炮孔密集系数较小时,前排炮孔留下的岩埂刚好被后排炮孔爆破破碎,随着炮孔密集系数的增大,后排孔爆破对前排炮孔所留下的岩埂破碎作用效果逐渐降低。建议实际工程中根据岩体力学性质、地质条件以及爆破目的适当调整密集系数来降低炸药单耗与大块率。

基于深孔延期爆破应力场的边孔距的研究

为解决地下矿房大直径深孔延期爆破导致矿房两侧充填体的破坏问题,需对延期爆破产生的应力场进行研究,以确定合理的边孔距与孔间延期时间。根据应力波传播和衰减规律,确定了产生复杂应力场的前后起爆孔距、延期时间和边孔距。基于矿山实际情况,根据波动学理论分析了两孔延期爆破产生的应力波在被爆岩体和充填体内的叠加,取得了两孔延期爆破的应力场函数解析式,结合Mises准则,确定了在相同孔间距、延期时间的情况下,不同边孔距离的情况下被爆岩体的崩落范围以及充填体的破坏范围。通过LS-DYNA数值模拟软件建立了6个数值模型,模拟不同方案下炸药起爆后,在被爆岩体和充填体内选取应力临界点进行分析,模拟结果表明:边孔距大于裂隙区范围时,不同边孔距对被爆岩体的崩落范围几乎无影响;适当的增大边孔距可以能够有效降低应力波对充填体造成的破坏。最后,对4组爆破参数进行了现场工业试验,得到了优化后的爆破参数为:同侧两孔间距2.0 m,前后起爆孔延期9 ms,边孔距1.8 m。

宽孔距爆破技术在大断面硬质岩石隧洞开挖中的应用

在乌干达卡鲁玛水电站尾水隧洞开挖施工中,为了解决大断面硬质岩石隧洞开挖炮孔数量多、钻孔时间长、施工进度慢等问题,实际施工中调整了隧洞爆破布孔思路,改变了传统布孔方式,提出了“隧洞开挖宽孔距布孔”的理念。通过一系列爆破试验,成功将原设计上台阶开挖炮孔数量246个减少到181个,有效降低了炮孔数量,实现了快速掘进。试验表明:在大断面硬质岩石隧洞开挖中,通过采用宽孔距爆破技术,炮孔数量降低了26.42%,有效缩短了钻孔时间,加快了开挖单循环速度,最终实现了主洞上层开挖单面月进尺230.2 m(开挖断面102.02 m^(2)),为同类隧洞的开挖提供了经验。

边坡宽孔距大孔径预裂爆破技术研究及应用

针对某矿区溜井平台边坡预裂爆破工况,通过理论分析和结合现场实际情况,确定了合理的预裂爆破孔网参数范围、装药结构以及起爆延期时间等参数,并通过LS-DYNA数值模拟软件建立双炮孔预裂成缝模型并对边坡预裂爆破过程进行仿真分析。通过对多组模型成缝效果对比分析发现,确定孔径120 mm、孔距1.5 m进行预裂爆破综合效果最好,有利于边坡成形。现场爆破应用得出,预裂边坡壁面平整,半孔痕迹清晰,孔痕连续性完好,半孔率达75%左右,掌子面根部到达预裂线位置,爆破效果良好,无需二次处理,证实了宽孔距大孔径边坡预裂爆破技术在控制边坡成形方面效果良好,为类似工程提供了参考。

动水条件下孔距对多孔注浆扩散的影响

以城门山铜矿矿区水文地质条件和注浆材料及浆液性能实验研究成果为基础,模拟不同配比的浆液在溶洞内存在动水条件下的注浆效果,深入探究孔距对于多孔注浆搭接的影响,最后根据实际的地层条件和动水条件,为合理的浆液配比、孔距设置以及针对性的注浆方案提供参考依据。

不耦合装药下炮孔-空孔距离对预裂爆破效果的影响探究

为探究空孔的存在对预裂爆破裂纹产生与扩展等爆破效果的影响,拟建立混凝土模型,在不耦合系数为2的情况下,设置无空孔与不同炮孔-空孔距离(80、100、120 mm)的对照组进行爆破试验。基于混凝土模型爆破试验、ALE和Lagraner算法,构建了预裂爆破数值模型并采用LS-DYNA软件对模型进行解算,研究表明:合适的炮孔—空孔距离有利于良好爆破轮廓面的形成,还能减少对主爆区或保护区过度破坏;中间空孔对爆炸应力波具有一定的偏转作用,能有效控制裂纹的产生与扩展;到达空孔处的爆炸应力波越大,“空孔效应”越明显,反之“空孔效应”越微弱。本文为探究性研究,可为类似开挖轮廓面工程的实施提供参考和借鉴。

不同孔距固定气泡幕对黑鲷的阻拦效果

于1987年3月一1988年1月，在室内水池中观测孔径为0．smm，孔距分别为工工5．07.5，10.0，20.0cm5种固定气泡幕的视觉特征和声学特征；对其中孔距分别为5.0，10．0和20．0cm3种气泡幕对黑鲷的阻拦作用予以重点分析研究，以期探讨适合阻拦黑鲷的最适孔距。结果表明，这3种气泡幕对黑鲷都具有明显的阻拦作用，平均阻拦率分别为75．l％，55．5％和54．5％；其中，以5.0cm孔距的气泡幕阻拦效果最好，与其他两种气泡幕的阻拦率差异极显著（P＜0.01），而孔距为10．0cm和20.0cm气泡幕之间的阻拦效果无显著差异。该种鱼对3种气泡幕均无明显的适应现象。

宽孔距小抵抗线爆破技术在尖山磷矿的应用研究

为改善尖山磷矿爆破质量、提高生产效率、节约生产成本,结合矿山生产进行多次试验,与原矿山爆破开挖方式对比分析,确定了更适合该矿山生产的宽孔距小抵抗线爆破方式。对大块率的统计和对振动的监测表明:炮孔密集系数m为2时,五次试验的大块率比实验前矿山原方案的大块率分别降低了10.4%、16.7%、15.6%、11.5%和13.5%,且大块的最大外形尺寸比试验前大块的最大外形尺寸总体上要小;新爆破方式下单响药量增加,但实测振动速度与原方案产生的振动速度基本持平,振动主频也与原方式下相近。试验开挖的过程中没有出现大块根底和超挖现象,优化了矿山爆破开挖方案。

大孔距小抵抗线微差爆破技术的石方开挖

在济泰高速公路路堑石方爆破开挖中,采用大孔距小抵抗线大区域微差连续爆破技术,合理选择孔网参数、微差时间、封堵高度及超深等。达到了破碎块度小、光面成型好、经济合理等目的,短时间内完成了大方量石方爆破任务。

过大落差断层深孔预裂爆破合理孔距研究

针对新巨龙煤矿2302N工作面过大落差断层问题深孔预裂爆破合理孔距进行研究。基于相关研究,阐述了深孔预裂爆破裂隙区的作用机理和发育规律,分析了深孔预裂爆破裂隙区的计算方法,提出了根据深孔预裂爆破裂隙区贯通并部分重叠确定孔距的方法;通过数值模拟,分析了爆破后裂隙区的扩展和重叠情况,结合理论计算最终将试验区炮孔间距确定为1.5 m。经现场试验。取得了较好的爆破效果,验证了选取孔距方法的合理性,极大提高了工作面过断层的效率。

宽孔距爆破破碎机理的研究

通过分析爆破试验结果，建立了以成梁假设为基础的宽孔距爆破破碎机理模型。提出了以孔间裂缝扩展速度Ｖｐ和裂缝扩宽速度Ｖｓ表达的岩石破坏准则。

宽孔距、小排距爆破技术在大黑山钼矿的应用

爆破参数优化对露天矿山开采十分重要。针对大黑山钼矿开采技术条件及开采中爆能损失大、大块率高等问题,开展了露天爆破参数优化试验研究。介绍了宽孔距、小排距深孔爆破机理和技术特点以及爆破参数优化设计。宽孔距、小排距爆破技术应用表明,露天爆堆集中,无根底、无后冲,易于铲装,铲装效率提高10%;大块明显减少,大块率下降5个百分点,收到了很好的应用效果。

瓦斯抽采孔孔距及煤层透气性的测定方法

为合理确定瓦斯抽采孔孔距,探讨测定煤层透气系数新方法,在流体力学基本理论基础上,建立了瓦斯抽采数学力学模型,利用数学软件Mathematica对模型进行了求解,推导出抽采孔孔距和煤层透气系数的理论计算公式.以河南焦作九里山煤矿15051工作面作为应用实例,通过对掘进巷道周围的煤体瓦斯进行抽采试验,求算并验证了抽采钻孔和煤层透气系数等瓦斯抽采基础参数;根据工作面2个钻场实测的抽出量和抽放负压,得出了抽出量和抽放负压的关系.建立了精确的渗流抽采模型,利用计算机求解方法,求解的速度快且不易出错.应用结果与实际值相符.

应用能量叠加原理确定合理孔距

应用能量叠加原理,以爆破能量合理分布为前提,计算同排齐发炮孔的合理孔距和炮孔密集系数,对爆破设计时选取合理的孔网参数具有重要的参考价值。

沿空留巷基本顶预裂爆破孔距优化试验

为了降低沿空巷道上覆基本顶断裂、回转、下沉对人造帮稳定性的影响,采用预裂爆破技术提前预裂基本顶,减小基本顶在采空区的悬顶长度,降低人造帮载荷及其作用时间,提高人造帮的稳定性。预裂爆破的关键是确定合理的孔距,通过在集贤煤矿西二采区进行基本顶预裂爆破试验,采用钻孔窥视技术对孔距1、1.5、2m的爆破效果进行分析。结果表明:检验孔孔壁裂隙发育宽度、发育长度、发育密度及孔隙度都有随着孔距增大而减小的趋势。为了爆破后炮孔间形成相互贯通的裂隙、保证预裂爆破效果,确定预裂爆破孔合理间距为1.5m。

宽孔距小抵抗线多排孔微差爆破技术

宜春钽铌矿露天深孔爆破以 4.5 m× 1.8m的宽孔距、小抵抗线的孔网参数取代原来的 2 .0 m×2 .2 m的孔网参数 ,进行多排孔微差爆破 ,取得了明显的经济效益。

细砂地基加固中无填料振冲法合理孔距的探讨

通过工程实例和现场试验,研究无填料振冲法加固粉细砂地基的合理孔距问题。不同场地、不同孔距加固后地基的静载荷试验和标准贯入试验结果显示,经无填料振冲法加固的地基不同于有填料振冲法加固的效果,加固后的桩体和桩间土无明显区别,桩土应力比接近于1。若合理选取孔距使加固后的地基桩体和桩间土承载力接近,可将加固后的地基视为均匀地基。分析还表明,并非孔距越小加固效果越好,大面积加固处理前应通过试桩确定合理孔距。

露天矿山裂隙岩体爆破孔距变化的研究

文中指出裂隙岩体大孔距爆破在一点条件下与结构面的特性变化关系密切。

大孔径宽孔距浅孔控制爆破拆除岩墙技术

基于一般浅孔和深孔爆破的优缺点,提出了一种介于这两种爆破方式之间的大孔径、宽孔距浅孔控制爆破拆除岩墙技术。详细阐述了该技术中钻机类型、爆破参数、后排孔布孔位置、装药量和起爆网路等技术要点。该技术在复线铁路岩墙拆除中获得了良好的爆破效果,并展现出效率高、安全可靠的优点。

宽孔距小抵抗线微差爆破技术在露天矿中的应用

宽孔距小抵抗线微差爆破使爆破漏斗角增大 ,形成的弧形自由面比平面自由面的作用范围大 ,易产生小块 ;应力波传播的距离小 ,传播过程中的损失也少 ,爆破能量利用率高 ,爆破效果好。