煤矿火区降温措施的分析与实践

针对目前煤矿火区高温爆破降温方式多、效果差、操作难等问题,从理论上对现今常用的火区灭火降温方法进行分类和比较分析,然后优选了火区降温方式,其中提出了液氮降温用量的计算方法,最后对炮孔进行注水降温实践,并初步解决了水源和注水方式等的问题。结果表明:火区灭火目前存在较多难题,多种灭火方法联合使用,灭火效果更好;液氮、液态二氧化碳降温代价高,一般在排险等情况下运用,而注水降温经济有效,可在150℃炮孔温度下广泛使用。

测温技术在煤矿火区爆破中的应用

针对现今煤矿火区存在的测温不准确问题,分析和比较了现今的测温方法,并用工程实例进行验证,最后展望了火区测温方法。结果表明:热电偶在煤矿火区测温效果最好,且应向多点测温方向发展,红外测温仪等无线测温方法的快速性值得重视,光纤测温应该尽快研究。

防护下的导爆索在高温火区爆破中的应用

为了使普通导爆索能应用在高温炮孔中,采用陶瓷纤维套管与胶体水对导爆索进行防护,通过热电偶测温技术测量陶瓷纤维套管中的温度变化以及高温炮孔填土前后的温度变化。结果表明:填土后的炮孔中心温度在较长时间内才回升到先前的温度,有利于导爆索的保护;耐温隔热套管内下部温升速率比上部温升速率快,但最终都稳定在水沸点温度,防护下的导爆索在其底部温度为320℃炮孔中放置40 min后能正常起爆。

耐热炸药机理分析与优化浅析

针对现今高温爆破存在的炸药早爆问题,论述了我国煤矿火区爆破现状,对耐热炸药进行了分类,并分别对耐热炸药的耐热机理和应用前景进行分析,最后对耐热炸药配方进行了优化浅析。结果表明,高能混合炸药由于价格高等原因难以大规模使用,而加入适量减缓炸药分解的物质,加入少量高能炸药等方法改性的普通工业炸药,其耐热性能大幅度提高。

全孔蓄水法在高温火区爆破中的应用

针对高温炮孔因裂隙多导致蓄不住水的情况,将内层带有不透水材料的套管快速下放到炮孔并在短时间内注满水,在套管中装有模拟药卷并采用热电偶测量套管中的水温变化。结果表明:全孔蓄水可使工业炸药与起爆器材长时间保持在最高温度不超过水浴温度的环境中,因此能大幅延长高温火区装药施工时间。探索出高温火区的全孔蓄水爆破方法,并通过爆区规模试验,效果良好,该方法能保证施工安全,同时基本解决高温火区较大规模爆破的问题。

高温炮孔中乳化炸药升温规律分析

为了获得高温炮孔中防护前后的乳化炸药内部温度变化规律,采用热电偶测温技术对乳化炸药内部不同位置的温度变化曲线进行测量。结果表明:防护下乳化炸药最高温度不超过水浴温度,其内部不同位置的温度变化曲线可通过指数函数进行较好的描述,最外层的温度变化曲线与水的温度变化曲线变化规律基本一致,而内部温度相对较低,说明乳化炸药的外层受到环境温度影响较大,而油包水结构与硝酸铵溶液吸热作用导致内部升温速率相对较慢,因此有利于防护后的乳化炸药在高温火区中得到应用。

炸药热感度测试方法的应用价值及其对高温爆破的启示

论述了高温爆破存在的问题及炸药的热感度测试方法,通过分析每种炸药的热感度测试方法,探讨其应用价值,然后得出其对高温爆破的启示。结果表明:炸药热感度测试方法各有优缺点,需要改进,烤燃弹试验能够较好地模拟高温炮孔中炸药的状态。

煤矿高温火区爆破技术的研究与应用

针对目前煤矿火区高温爆破技术效率较低的问题,根据爆破器材的耐热温度和炮孔的降温性能,并考虑安全裕度,把火区科学地分为一级温度区等5个温度区。然后根据各个温度区炮孔特点,从测温、降温、爆破器材选择、爆破方法等方面精细研究各自爆破技术,并在火区进行爆破实践。结果表明:由联合使用热电偶和红外测温仪、区别降温时间、安全不可逆联网方式、合理爆破顺序等组成的分区爆破技术可提高目前爆破效率、保障爆破安全、降低爆破成本。

露天煤矿火区爆破高温孔温度测量与分析

根据不同工艺环节对高温炮孔温度测量的效率和精度要求以及各种测温仪器测温的不同原理、特点,把接触式测温方法和非接触式测温方法相结合,发挥其性能互补的优势,采用1种或者数种测温方法进行高温炮孔温度的测量,以满足高温爆破作业中有效识别高温炮孔、高温炮孔降温效果评价、起爆器材耐温能力评价和指导高温爆破施工方案制定等方面的要求。

应用于火区爆破的耐火隔热套筒设计

为了设计应用于火区爆破的耐火隔热套筒,采用热电偶测温技术比较陶瓷纤维不同组合以及耐火隔热套筒中装有不同介质的隔热效果。结果表明:陶瓷纤维外层加一层铝箔在满足隔热效果情况下可有效减少套筒厚度;耐火隔热套筒与药卷之间间隙未注水会使药卷的表面温度在短时间内就达到水沸点温度而后仍继续上升,耐火隔热套筒与药卷之间间隙注水可使药卷长期保持在恒温环境中,有利于保护药卷。试验后耐火隔热套筒内的水位下降到一半以上,但水位以上的乳化炸药外表面无烧焦痕迹,因此可确认耐火隔热套筒可在高温火区爆破中应用。

远程控制装置在火区高温爆破中的应用

为了提高煤矿火区高温爆破的安全性,采用远程控制装置进行装药施工。结果表明:远程控制装置可在远程控制一次性完成下放导爆索、装药、堵塞工作(危险时段),装置中的钢管以及容器底部少量的堵塞物能防止雷管爆炸产生的能量与冲击波引爆容器内部的炸药,另外,开关网路可使所有炮孔同时完成下放导爆索、装药、堵塞的工作,使整个炮区中在最短时间内完成装填工作并引爆炸药。远程控制装药施工方法使施工人员远离高温火区,在实际应用中操作简便,克服了传统高温爆破工艺限制炮孔孔数的不足,能够对高温火区进行大规模爆破,从而提高矿山剥离挖运效率,并提高高温爆破的安全性。

煤矿火区炮孔温度特性及快速测温方法的研究

针对煤矿火区炮孔测温效率和测温准确性间存在的矛盾,首先分析火区炮孔温度来源,然后在此基础上,通过Ansys热分析软件模拟不同温度来源的炮孔内部温度分布规律,并通过现场钻孔测温验证其准确性,最后结合炮孔温度分布规律,得出快速测温方法。结果表明:热源温度的热传导和裂隙中高温气体的热对流是火区炮孔高温的主要来源。通过粗略测温、观察炮孔等方式,得出炮孔只受热源温度和孔口冷空气影响时,对炮孔下端位置进行重点测温,可提高测温效率,并保障测温准确性。

基于三维激光扫描技术的复杂采空区群爆破治理

针对露天矿山采空区群严重制约着生产平台的问题,为了消除采空区群带来的安全隐患,首先采用时效性强的C-ALS三维激光扫描仪精准探测,构建了3个采空区真实三维模型,揭示了受限采空区群的空间赋存关系;其次以爆破全生命周期精准设计为出发点,通过采用数码电子雷管精准控制起爆网路,最后充分利用边坡自由面及加大局部采空区侧的炸药单耗,有效地减小了岩层间的夹制作用。在大宝山露天多金属矿山661平台成功实施了强制爆破崩落处理,通过无人机多角度航拍及爆堆现场检查,发现爆区塌陷现象明显,充填率达90%,较好地消除了采空区群的不利影响,可为类似采空区治理提供参考。

石材开采中的降粉控灾措施探讨

绿色矿山是砂石行业的发展趋势,针对石材开采过程中粉矿率和爆破危害效应方面存在的问题,一方面通过分析粉矿的来源,从爆破环节和挖运环节两个方面控制爆破过粉和泥粉混入,进而达到降低粉矿率的目的;另一方面通过采取逐孔爆破、洒水降尘、紧密联系群众等措施,使爆破危害效应得到了有效控制,促进了企地关系和谐发展。

火区爆破用炸药的隔热装置研究

针对火区爆破用炸药隔热装置耐热温度低、硬度大、厚度大的问题,研究隔热装置的隔热原理及隔热材料的种类和优缺点,并结合火区隔热装置的材料选型要求,设计出隔热装置的结构,最后制定隔热装置的装药操作工艺。结果表明:由吸热性物质、无机绝缘材料类作为外层、有机材料作为内层、涂有反射性和辐射性涂料组成的隔热装置具有良好的隔热效果;由装胶装乳化炸药、吊装等工序组成的操作工艺能够满足火区爆破现状。