大别山隧道全断面开挖掏槽眼施工技术研究

以合武铁路大断面隧道工程为例,结合工程概况,简单介绍了全断面的开挖方法,阐述了钻爆设计原则,钻爆参数的选择及其掏槽方式,并对爆破效果进行了检查,对爆破设计进行了优化,以确保光面爆破的效果。

巷道掘进掏槽眼间距确定方法的探讨

巷道掘进掏槽眼间距选择是否合理是提高巷道掘进爆破效率的主要因素之一。阐述了掏槽眼间距与临界深度、岩石性质、爆破作用指数之间的关系,并应用实例介绍了掏槽眼间距的确定方法。该方法简单可靠,为巷道掘进掏槽眼间距的确定提供了理论计算依据,应用该方法对提高巷道掘进爆破效率,节约掘进成本具有重要的意义。

掏槽眼布置在隧道各级围岩施工中的应用

根据煤炭工业钻眼爆破理论,结合隧道实际施工经验,在隧道各级围岩施工中采用不同的掏槽形式,取得了良好的爆破效果,详细说明了掏槽眼布置在隧道各级围岩施工中的应用,以资在隧道施工中参考。

掏槽眼布置位置初探

掘进工程中，爆破效果的好坏取决于选择的掏槽形式是否与岩石的物理性质相匹配，也取决于掏槽眼布置的位置是否合理。

掏槽眼爆炸事故的现场实验分析1例

电力起爆法是由金属线和电雷管组成网络,通过电源起爆电雷管,继而引爆药包的一种起爆方法.此方法是爆破工程中应用最广泛的一种起爆方法.其主要缺点是易受各种电的干扰而发生早爆.1995年6月7日凌晨1时许,湖南省石门县某煤矿放炮班工人王某、舒某在风井掘进面打完23个炮眼后,王、舒2人再次装药及联结电雷管脚线,准备继续打眼放炮时,掘进面发生爆炸.抢救人员到现场时,发现舒倒在距掘井面2m远处巷道,王倒在距掘面4m处的巷道,且有爬行痕迹,发生爆炸不久2人均死亡.

坐底掏槽眼在坚硬岩石巷道施工中的应用

在坚硬岩石巷道爆破的过程中 ,用普通的掏槽爆破方法 ,爆破效果很不理想 ,易出现拔炮现象 ,爆破效率低。在掏槽眼中间增加一个坐底眼 ,加大装药量 ,起加强掏槽和为下茬炮提前形成自由面的作用 ,提高了爆破效率 ,加大了循环进尺。

水电站引水洞钻爆法中掏槽眼技术要点

介绍了水电站引水洞钻爆法施工中掏槽眼布设技术要点,详细的阐述了引水洞不同地质情况下掏槽眼形式的选择方式,以及由此所取得的技术经济效益,并对引水洞钻爆法施工中掏槽眼布设作了较全面的总结,指出其对钻爆效果和掘进效率起着关键性作用。

浅谈掏槽眼补炮在全岩大断面巷道掘进的应用

掏槽眼补炮,能给掘进队提高单进,解决矿井接续紧张问题,提高职工收入。希望此种施工工艺能够得到推广和应用。

不同堵塞条件下硬岩隧道直眼掏槽破岩效果数值模拟研究

为研究不同堵塞材料及堵塞长度对硬岩隧道直眼掏槽爆破效果的影响,依托工程实例,采用ANSYS/LS一DYNA仿真模拟软件建立三维数值模型,对5种不同堵塞条件展开研究。根据数值模型计算结果,对掏槽区域爆破裂纹拓展情况进行了定性分析,对典型部位的岩石受力情况进行了定量分析。结果表明:1)自由面岩石主要受拉应力作用产生裂纹,炮孔堵塞使得爆炸荷载整体作用时间延长,致使自由面上裂纹更加密集;2)位于炸药和堵塞材料之间空气段附近的围岩,先受爆炸应力波作用岩石被压碎,后受力在拉压应力之间多次转化,致使裂纹被放大,结合爆生气体发挥的“气楔”作用,使得裂纹几乎贯穿模型截面;3)炮孔堵塞后炸药段周围岩石受到的爆生气体作用应力值显著提升,比不堵塞时的炸药段周围岩石峰值应力高出1.31~2.34倍,炮孔堵塞使得爆生气体持续稳定发挥作用时的压应力值提高3.70~4.70倍;4)以黏土和水作为堵塞材料时,堵塞长度为40cm的直眼掏槽破岩效果优于堵塞长度为60cm的效果。研究成果可为优化硬岩隧道直眼掏槽爆破参数提供理论基础。

围压下空孔直径对直眼掏槽爆破振动的影响

为研究围压条件下直眼掏槽爆破振动在不同空孔直径下的变化规律,利用自主设计的大型双榀组合式加载框架及电液伺服加载系统,对边长为600 mm、砂胶比为2∶1的立方体水泥砂浆试块进行双轴等围压加载掏槽爆破模型试验,并通过数值模拟分析进行对比研究。结果表明:施加围压产生初始应力对爆破振动的影响表现为速度时程曲线上的不同步性;掏槽爆破引起的质点振动合速度峰值随着空孔直径的增加呈现先增大后减小的趋势;空孔直径采用1倍和2倍炮孔直径时,低频带能量占比减少,爆破振动信号频带能量有向中高频移动的趋势,可以有效降低直眼掏槽爆破振动效应。

大空孔直眼掏槽有效应力分布规律模拟研究

大空孔直眼掏槽技术常应用于岩巷掘进,为探究掏槽孔与空孔间距对空孔附近有效应力分布规律及掏槽效果的影响,采用数值模拟对不同孔距系数K下的单孔掏槽进行研究,分析了空孔围岩有效应力演化规律及损伤范围,并在单孔掏槽基础上研究了多孔掏槽有效应力的分布规律。研究表明:空孔对应力波具有导向作用,掏槽爆破在爆源与空孔壁的切线方向形成应力集中。当K=1.0~1.6时,单孔掏槽在孔心连线方向形成连续贯通损伤,K越小,空孔壁附近形成裂隙贯通区范围越大,但K过小使掏槽空间过小且钻孔难度也会增大,综合现场情况,建议大空孔直眼掏槽最佳K值为1.3~1.6。多孔掏槽在空孔壁附近的有效应力并非单孔掏槽有效应力的简单叠加,多孔掏槽能够避免低峰值区的出现增强掏槽效果。

爆炸堵孔装置在直眼掏槽中的应用

为了评估爆炸堵孔装置的堵塞效果,将装有导爆索的爆炸堵孔装置放入模拟炮孔中进行爆炸实验,然后通过万能试验机对其进行单轴压缩脱模实验。结果表明:爆炸堵孔装置与孔壁贴合后的抗压强度为26.5~35 MPa,抗剪强度为3.07~3.4 MPa,远大于常规炮泥的抗剪强度(0.09 MPa)。将爆炸堵孔装置用于隧道爆破直眼掏槽眼中,并对原有的孔网参数进行优化,结果显示:在保证掏槽进尺的情况下,掏槽眼孔数相对于优化前减少了35%,而且炮孔的间距也相应增大,有利于降低相邻掏槽孔贯穿的风险,从而有效提高施工效率。因此,将爆炸堵孔装置与炮泥联合使用,可大幅增强炮孔堵塞效果,从而防止爆生气体过早逸出,延长爆生气体在炮孔内的作用时间,进而充分发挥爆生气体的气楔破岩作用,并有效增强爆生气体的抛掷作用,对保证隧道直眼掏槽爆破效果具有重要意义。

双空孔型直眼超深掏槽爆破在缓倾斜薄矿体中的应用

山西省吕梁地区沉积型铝土矿一般为缓倾斜薄矿体,存在矿石硬、围岩软特点,在采用楔形浅孔掏槽钻爆法采矿时,受钻孔的角度和装药结构影响,往往造成掘进循环进尺短、炸药单耗高,大块产出率高等问题。结合山西吕梁地区某铝土矿地下矿山,在作业面断面3 m×2.5 m上采用双空孔型直眼超深掏槽爆破落矿,直眼掏槽眼孔深2 m,辅助眼和周边眼孔深1.8 m,现场炸药单耗0.61 kg/t,较原楔形掏槽炸药单耗缩小0.12 kg/t,爆破进尺1.76 m,炮孔利用率97.7%,无粉矿和超过500 mm的大块,通过此次现场试验得出在缓倾斜薄矿体利用双空孔直眼掏槽替换常规楔形掏槽采矿时爆破技术指标得到明显提升。

金属矿山硬岩巷道分阶段掏槽爆破数值模拟研究

针对地下金属矿山深部硬岩强度高,掏槽难度大,掘进效率低下的问题,以首钢杏山地下铁矿巷道掘进项目为背景,基于数码电子雷管精准逐孔起爆,提出针对直眼桶形掏槽爆破的掏槽区孔内分段与孔间、孔内延时相结合的分阶段爆破方案。采用数值模拟以及现场试验方式,在现场原传统方案的基础上,对掏槽区炮孔进行孔内分段、孔间以及孔内微差起爆的分阶段起爆设置。通过LS-DYNA数值模拟软件建立掏槽区三维模型,设置了原传统方案和3种分阶段方案进行模拟计算,对比分析了原传统爆破方案和分阶段方案在掏槽区的有效应力峰值演化情况。数值模拟结果表明:采用孔间短延时分阶段爆破方案能够改变有效应力峰值波动形态,与原传统方案相比,掏槽区沿炮孔方向岩体的有效应力峰值状态提升40%~57%,炮孔底部0~30 cm半径岩体有效应力峰值状态提升幅度在84%~92%。在数值模拟结果的基础上,开展了现场试验验证,现场试验表明:在矿石点位掘进中,采用孔间短延时微差起爆能够改善碎石挤死的现象,采用孔内短延时微差起爆能够提高抛掷能力,改善上段炮孔爆破后产生碎石的抛掷效果,避免影响后续炮孔爆破,在硬岩爆破中二者结合可以明显改善爆破效果,掏槽进尺提高28%;在岩石点位掘进中,采用孔间短延时,孔内长延时设置能获得良好的掘进效果。

大断面隧道直眼掏槽施工技术应用

随着施工市场的不断扩展,传统的人工钻爆已逐渐退出应用市场,凿岩台车开始显露头角。由于传统的斜眼掏槽的钻孔方式对于钻孔角度有高度要求,而目前市场上的凿岩台车在角度的控制上难于精确化控制,因此变更钻孔方案势在必行。本文援引阿联酋铁路隧道工程为例,诠释如何使用直眼掏槽爆破的方式,加快隧道施工进度,减少隧道欠挖现象,为相关工程提供参考。

直眼掏槽深孔爆破在煤矿中的应用

为有效提升煤矿巷道掘进质量、降低施工材料成本消耗,必须根据工程情况,结合直眼掏槽深孔爆破技术原理,合理布设各个爆破施工工序,提升爆破效果。本文针对案例工程的基本概况进行分析,深入探讨工程直眼掏槽深孔爆破施工作业流程及经济技术指标。

角柱状筒形直眼掏槽爆破技术应用探索

结合当前数码电子雷管推广应用实际,以翠屏山煤矿角柱状筒形直眼掏槽爆破技术攻关应用为例,对提高循环进尺、降低数码电子雷管单位消耗量、化解数码电子雷管增支因素提出了一些具体的技术措施和施工组织管理办法。

中深孔直眼掏槽爆破工艺在数码电子雷管中的应用

数码电子雷管广泛应用于矿山掘进爆破后,使用楔型掏槽爆破工艺造成掘进成本明显增加。福建煤电股份有限公司试验的圆筒型和矩阵型2种中深孔直眼掏槽爆破工艺优化了掏槽眼布置方式和装药结构,有效提高了单循环进尺,降低了雷管消耗量,特别是圆筒型中深孔直眼掏槽爆破工艺布置优势更明显。中深孔直眼掏槽爆破工艺已成为矿山企业控制掘进成本的1种有效途径。

楔形掏槽爆破效果分析及其在硬岩巷道中的应用

为加快岩巷钻爆法快速掘进技术研究,利用LS-DYNA模拟软件对直眼掏槽和楔形掏槽爆破应力波传播及岩体损伤破坏进行对比分析,并在霍州煤电三交河煤矿下组煤胶轮车辅助运输巷进行现场应用。结果表明:楔形掏槽爆破因其槽底间距较近,可以使爆破能量更多消耗在两炮孔之间,而直眼掏槽爆破能量在两帮过度消耗;与直眼掏槽相比,楔形掏槽能够造成两炮孔之间的岩体大范围损伤破坏,有利于岩块破碎抛出;现场应用表明:采用楔形爆破后,炮孔利用率高、大块率低、循环进尺达到2.5 m以上,显著提高成巷速度。因此建议在硬岩巷道爆破掘进时优先考虑楔形掏槽方式。