中深孔爆破成井在逊克金矿的应用

逊克金矿采用Simba1354凿岩台车施工切割井中深孔,对掏槽方式、炮孔直径、施工精度、装药结构、爆破次数进行了优化,选择桶形掏槽提供自由面和补偿空间,120 mm大直径炮孔减小穿孔数量,导向钎杆提高了施工精度。通过提高装药密度和增加导爆索等措施改善爆破效果,通过分次爆破减少了天井被堵死的概率。采用该方法成功实施了中深孔爆破成井,提高了生产效率,降低了天井掘进存在的炮烟、粉尘、浮石等安全风险,保证了采出矿量和各生产矿块的生产接续,为工程进展提供了有力保障,可为同类矿山的开采提供借鉴经验。

基于爆破块度的地下金矿钻爆及铲装成本优化

某地下金矿目前已经进入开采阶段,为降低开采过程中的钻爆和铲装成本,有必要对爆破块度级配进行优化研究,得到较合理的上向扇形炮孔爆破块度,从而优化爆破参数。对某地下金矿目前正在爆破回采的不同采区进行铲装时的爆堆拍照,对相应爆破参数下的钻孔数量和炸药用量、铲运环节等成本资料进行收集,并运用Split-Desktop4.0软件,得到不同采区的钻爆与铲装成本与平均块度的关系公式,建立成本模型。成本模型结果显示:基于钻爆与铲装环节的某地下金矿经济合理爆破块度区间为21~24 cm,对应的主要爆破参数为:孔底距约1.9 m,排距约1.5 m,孔深5~14 m。研究结果节约了矿山的生产成本,提高了生产效率,为相关研究补充了理论依据。创新点:将计算机爆破块度分析软件运用在矿山生产成本优化中,并以此为出发点,探究对应的合理爆破参数,为相关研究提供新思路。

二氧化硫空气法处理黄金矿山含氰废水研究

针对氰化物的特点,对比黄金矿山含氰废水的各种处理方法。综合考虑环境效益、社会效益和经济效益,采用二氧化硫空气法对某矿山含氰废水进行处理。结果表明该工艺经济可行,处理后废水氰化物满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求。

BIM技术在灌注桩施工过程中的质量控制应用——以福建紫金建设项目为例

钻孔灌注桩,在工程行业应用十分广泛,但较少能将施工过程质量控制与BIM技术结合。因此,采用Dynamo弥补Revit对地形处理上的短板。桩基施工包含桩位复核、入岩、终孔、下钢筋、浇筑混凝土等过程,其过程质量的控制,在整个建筑中尤为重要,且其具有一定隐蔽性。为此,主要利用Dynamo创建地形以及Revit制作桩参数化族,两者结合实现岩层可见性,并对桩进行批量计算并赋值。因为桩基施工信息是一个动态的过程,随着施工进展,上一个工序的实际值,可通过参数化运算,为下一道工序提供一个预测值,并作为下一道工序质量控制的参考。随着施工信息录入,最终将形成完整的桩基信息模型。此案例是一个将BIM软件参数化,可视化编程技术以及钻孔灌注桩现场施工质量控制相融合的典型案例。

逊克金矿降低采矿贫损指标的实践与研究

逊克金矿矿体薄且破碎,采用两步骤空场嗣后充填采矿法,开采初期贫损指标一直控制的不理想,后来经过多方面实践和研究,得出了一些控制贫损指标的方法,可以为类似矿山的生产提供借鉴。

矿业企业人力资源管理优化策略

随着新时期发展,为了全面提高矿业企业人力资源管理水平,作为相关工作人员,要重视结合企业发展实际,科学的制定更加完善的人力资源管理方案,从而进一步推进企业发展,以更好地优化矿业企业人力资源管理工作,从而促进矿业企业可持续发展。

深孔轴向多段间隔装药孔壁冲击压力分布

为确定地下垂直长深孔爆破时合理的空气间隔长度,基于爆轰波理论,分析了多段间隔装药爆破条件下孔壁冲击压力随间隔长度变化的内在分布规律函数;依据Mises准则,得出了不同岩性时合理的间隔长度参考值,并通过数值模拟和现场爆破试验进行了验证。结果表明,空气间隔段孔壁冲击压力沿炮孔轴线从两端向中间骤降,但在中点周围略微增大,压力曲线呈两端大、中间小、中点周围略微凸起的“W”形对称分布。

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。

金属矿山安全管理中的风险评估与控制策略研究

本文以我国金属矿山的安全管理为研究对象,通过案例分析及数据对比,探讨风险评估与控制策略的应用。研究发现,矿山的主要风险来源有坍塌、地质灾害等。通过危险源辨识、风险分析与评价,本文提出了一系列控制策略,包括技术措施和管理手段,以期提高矿山的安全管理水平,减少安全事故的发生。

矿柱回采对空区稳定性影响分析

针对矿柱回收后形成的空区是否稳定,是否对周边主要构(建)构物产生影响的问题。本文通过单轴压缩试验、巴西劈裂试验、三轴压缩实验、纵波波速试验确认空区周边岩石性质,并在此基础上通过采用Madis岩土分析软件进行模型建立和网格划分,采用FLAC3D有限元软件进行数值模拟运算,通过计算该区域矿柱回采后空区是否稳定,能够较好的验证了该项目矿柱回采方案可行性。同时,本文中相关模型及计算结果皆可作为相关矿柱回采的理论借鉴。

基于应力与速度时程分析的边坡开挖爆破裂纹扩展研究

为研究边坡单孔爆破过程中裂纹扩展形态特征,利用ANSYS/LS DYNA建立边坡单炮孔模型,基于爆破过程中能量释放的2种形式对裂纹形态进行模拟分析,并对3处不同位置的裂纹尖端单元进行应力与速度时程曲线对比分析。研究表明:以连续的裂纹尖端单元应力变化率与速度变化率为参数可用于分析不同裂纹扩展形态,随裂纹尖端处应力变化率增大易产生轴向延伸,随速度变化率增大易产生径向延展;模拟得出两裂纹平均应力波变化率之比约为2.25倍,与不同药包形式的应力波衰减比例关系较为吻合。研究成果可为岩体开挖爆破设计提供一定的参考。

高阶段采场爆破危害效应控制与参数优化研究

针对高阶段采场深孔爆破中存在爆破危害效应得不到有效控制的问题,从凿岩硐室设计、爆破网络连接设计、装药结构设计、孔网参数设计等几个方面进行了优化,有效控制了高阶段采场深孔爆破产生的爆破危害效应,解决了实际问题。研究发现,设计合理的凿岩硐室方案,调整孔网参数,采用不耦合空气间隔装药结构,控制最大单响药量,能够有效降低爆破后冲作用,控制爆破危害,降低爆破大块率,提高爆破效果。

高阶段采场深孔爆破质量控制技术研究

针对高阶段采场深孔爆破中存在的炸药单耗高、爆破质量差、爆破危害效应得不到有效控制等问题,从装药结构设计优化、孔网参数设计优化、凿岩质量控制、施工管理等几个方面提出了对爆破质量进行控制的具体举措,改善了高阶段采场深孔爆破质量,有效解决了实际问题。研究发现,设计合理孔网参数,采用轴向不耦合空气间隔装药结构,严格控制钻孔精度,能够有效降低炸药单耗,降低爆破大块率,提高爆破质量。

空气间隔装药爆破模型在矿房回采中的应用

针对矿房回采时连续装药爆破造成的大块率高、振动大的问题,建立了4种不同空气柱长度和不同装药量的空气间隔装药结构爆破数值模型。通过分析各装药结构爆破时炮孔内与崩矿自由面上的爆炸应力场,得到在一定工程范围内,装药量相同的情况下,有效应力随空气柱长度的增大而减小;当空气柱长度相同时,装药量越大,有效应力越大;应力峰值呈现出在装药段处最大、空气段处减小及空气段中部应力最小的规律,与理论分析基本吻合。运用VonMises屈服准则判断是否发生破坏,并通过分析自由面上质点的振动速度来反映爆破效果,选出最佳装药结构方案。

孔底间隔装药孔壁冲击压力特性

在良好破碎效果的前提下,通过降低孔底冲击波峰值压力来减小上向扇形深孔孔底以上岩体振动,是降低振动保护上部建筑的有效措施。为确定合理的孔底空气柱长度,采用理论研究和现场爆破试验相结合的方法,研究了孔底空气不耦合装药时空气柱长度对孔壁冲击压力的影响规律,得到了炮孔底部空气间隔不耦合装药条件下轴向不耦合因数和孔壁冲击压力曲线;基于岩石动态抗压强度,确定了适用于软、中、硬岩石的合理底部轴向空气间隔长度范围。为检验结论的合理性,进行现场验证试验并分析了爆破后采场顶板成型和爆堆块度的状况,结果表明:空气间隔层使冲击压力作用时间显著增加,而冲击压力峰值有明显减小;当不耦合因数为1.5即空气柱长度为200 mm时,孔底峰值压力衰减了73.4%,当不耦合因数为4即空气柱长度为1200 mm时,孔底峰值压力衰减了96.7%;当空气间隔层大于60 cm时,炮孔底部出现压力较低的区域。合理的底部空气间隔长度,不仅能保证良好的爆破块度,也能减小孔底峰值压力、降低爆破振动,保护采场顶板和其他保护对象。

基于超声波衰减系数的岩石动弹性模量模型的研究

岩石既具有力学特性,也具有声学特性,两者之间存在密切联系。通过岩石声波测试,分析并建立了岩石波形衰减系数与动弹性模量之间的定量关系。结果表明:岩石波形衰减系数随岩石的动弹性模量的增大而减小,两者具有很好的幂指数关系,可以很好地验证定量关系的可靠性。研究结果对丰富现有的岩石力学参数获取方法具有重要意义。

巷道光面爆破周边孔间距确定

为探究巷道光面爆破周边孔间距合理取值,在前人研究的基础上,依据爆炸应力波和爆生气体联合作用理论对巷道光面爆破成缝机理进行了初步分析,推导出在爆炸应力波作用下的初始裂纹长度和爆生气体作用下的扩展裂纹长度计算公式,并根据裂纹贯通条件得出了周边孔间距的理论计算公式。基于LS-DYNA数值模拟,以轴向不耦合系数3.6为例,建立4组不同炮孔间距(35 cm、40 cm、50 cm和60 cm)的分段空气间隔装药双孔爆破模型。通过应力云图和应力时程曲线分析可知:轴向不耦合系数为3.6时,周边孔间距在35~40 cm能够实现裂纹完全贯通,获得良好的光面爆破效果,该结果与理论计算公式所得的42 cm基本一致。

耦合装药条件下不同孔径孔壁冲击压力的阶段特征

为合理减小振动并确定单孔破坏的范围,需掌握不同孔径孔壁的冲击压力规律。通过分析孔壁在爆轰作用下的运动过程,构建了孔壁在受到爆炸冲击波时不可压缩流体动力膨胀、破岩粉碎和动态膨胀等3个阶段的简化计算模型,分别确定了各阶段的孔壁压力与时间的分段函数。基于理想气体膨胀方程,确定了孔壁峰值压力的理论放大系数,在数学上统一了孔壁压力变化的阶段特征,得到了炮孔耦合装药孔壁冲击压力孔壁压力特征变化曲线。依托LS-DYNA数值模拟软件和现场工业模型试验,采用数值分析和超动态应变测试模型试验的方法对计算模型结果进行对比分析,得到了耦合装药条件下5种不同孔径(51~200 mm)的孔壁数值分析历程点的冲击压力变化曲线,试验验证了孔壁峰值压力的理论放大系数,系数误差控制在了0.7%~6.4%之间。对比分析了76、90 mm两种特定工况下的理论计算、数值分析历程点和模型试验测点数据,结果表明:理论分段函数能够有效拟合数值分析和模型试验数据,峰值压力的误差分别为6.8%、4.9%,分段时间的误差分别为7.6%、4.8%。

“硬软夹层”条件下深浅结合方形布孔爆破技术试验研究

某矿山控制爆破工程要求爆破后粒径小于0.4 m,但该区域为“硬软夹层”地质构造,采用传统爆破方法在孔口堵塞段极易产生大块,爆破质量难以满足要求。为改善爆破质量节约施工成本,借鉴深浅结合方形布孔技术,分别在现场工况的基础上以中间浅孔深度为0 m、4 m、5 m、6 m、7 m开展爆破试验研究。首先采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件开展数值模拟试验,建立了上半部采用RHT本构关系的石灰岩模型,下半部采用HJC本构关系的泥灰岩模型,形成“硬软夹层”构造。随后在多组数值试验中初步获取相对较优的中间浅孔深度,分析不同试验条件下岩体损伤分布特征与爆炸有效应力分布规律。由于ANSYS/LS-DYNA并未将爆生气体的作用考虑在内,因此为了得到更准确的实验结论,同时考虑到不宜过度增加爆破炸药消耗,结合项目实际情况,选用4 m、5 m中间浅孔深度进行现场爆破试验。研究结果表明:采用深浅结合方形布孔的措施降低爆破大块率是有效的。采用中间浅孔深度为5 m时,可以降低曲率系数Cc与爆破大块率。技改前平均大块率约为64.4%,技改后0.4 m以上的大块率可降低至38.1%左右,使得爆堆级配达到良好水平。其降低大块率效果优于原爆破方案及4 m中间浅孔方案。

长壁式液压支柱护顶全面回采嗣后充填采矿法在缓倾斜薄矿脉金属矿山应用

针对水银洞金矿混凝土砖柱成本高、劳动强度大、安全性差等问题,提出长壁式液压支柱护顶全面回采嗣后充填法,并引入煤矿运用较为成熟的单体液压支柱代替混凝土砖柱支护。现场工业试验表明,该采矿方法工艺简单可靠、灵活性大,单体液压支柱操作简单、安全,还可反复使用,不仅提高了采矿效率,而且降低回采成本,节约采矿成本约53元/t,为缓倾斜薄矿体的开采开创了新思路。