砂岩单轴压缩变形规律及声发射特性

为准确确定岩石岩爆倾向性,对砂岩进行单轴压缩条件下声发射检测试验,研究岩样单轴压缩变形规律与声发射特征.对荷载-变形曲线、AE参数进行统计分析,结果表明,压密阶段和线弹性阶段声发射振铃计数较少,累积能量曲线十分平缓,释放弹性应变能较低,从塑性变形阶段开始,AE活动频繁,累积能量呈指数级释放,损伤加快,声发射类型由之前的突发型变为连续型,应变曲线拐点处,往往出现AE参数峰值.分别对AE振铃计数、累积能量和岩石损伤进行监测分析,能较准确判断砂岩岩爆倾向性.

复杂环境下62m高烟囱的拆除爆破及安全控制

为了拆除周边环境复杂的62m高砖混结构烟囱,采用了定向爆破技术。针对烟囱直径尺寸大、厚度宽、结构强度高的结构力学特点以及周边环境特点,预先开凿大尺寸导向窗,适当减少了爆破面积;通过设计合理的钻孔和爆破切口,确定炸药单耗和起爆方式;采用减振以及安全技术措施,确保了烟囱爆破拆除顺利实施。尤其针对个别炮孔中炸药单耗大的情况,为控制产生的飞石以及落地碰撞产生个别飞散物,在爆破位置采取三层柔质覆盖材料直接或间接进行近体防护。爆破取得了预期效果,可为类似爆破工程提供参考。

千家坪钒矿采矿方法优化研究

为解决千家坪钒矿在不稳固矿岩条件下高效开采的问题,结合矿体开采技术条件及矿山生产现状,综合考虑顶底柱厚度、间柱宽度、阶段高度及矿块长度等因素,利用FLAC3D数值模拟和层次分析得出适用于该矿的采场结构参数。结果表明:当间柱宽10m、顶底柱厚6m、阶段高50m以及矿块长50m时,采场稳定性最好。

深部软岩巷道支护方案数值模拟研究

为确定某煤矿安全生产的巷道支护方案,以其601综采工作面顺槽开挖为背景,利用FLAC2D数值软件模拟,并对比分析了有无预应力桁架2种支护方案下巷道围岩的位移、应力和塑性区分布状态.结果表明:采用原支护方案时,巷道顶板、两肩角及两帮等多处出现应力集中,塑性区域较大,并且巷道的变形量大,两帮的变形位移高达1 m;采用预应力桁架支护时,巷道顶板应力分布状况良好,只有两肩角及两帮深处岩体出现了应力集中,但塑性区域明显减小,巷道变形有较大改善,两帮变形位移降至0.010 6 m,深部软岩巷道的损伤变形降低显著,在实际应用中取得了良好的效果,为煤巷支护设计提供了一种可行的方法.

水对岩石物理性质及声发射特征影响研究现状

当岩石处于含水状态时,岩石的力学性质会发生改变,易导致岩石失稳破坏。在此过程中,监测其稳定性的声发射参数也会产生变化。综述了水对岩石物理性质和声发射特征影响的研究现状。指出了目前研究中存在的不足,探讨了进一步研究的方向和解决问题的思路。

九西矿区复杂难采矿体回采优化与实践

九西矿区矿体开采受到产状和胶结程度差的上盘破碎带的影响,破碎带垮塌堵塞中深孔分段崩落法采场爆破通道和爆破补偿空间,造成无法放炮崩矿,且二次贫化严重。为解决这一问题,选择720中段已有采准、切割工程的10线E采场进行回采优化试验。优化设计仍用中深孔分段崩落法,利用原凿岩平巷和扇形孔。考虑到原切割槽与采空区贯穿,难以避开破碎带,为防止破碎带再次影响回采,暂留3.6 m宽间柱将原切割槽内的废石隔离;在矿体南帮预留2 m宽矿柱隔离破碎带,防止破碎带坍塌;在顶板预留4 m厚顶柱隔离原全面法采空区,即所谓"三面合围"法,用矿柱将采场上、西、南进行隔离。实践证明",三面合围"法预留矿柱,起到了隔离破碎带(或采空区)的作用,回收了矿产资源,降低了矿石贫化率和损失率。

不同含水状态砂岩损伤分析研究

通过对不同含水状态砂岩进行单轴压缩声发射试验,对比分析了不同含水状态和不同损伤表征的砂岩损伤特征.试验结果表明:干燥状态时,低应力阶段,损伤曲线非常平缓,当处于损伤急速增加阶段时,损伤曲线呈多个阶跃上升,较为陡峭;天然含水状态时,损伤曲线开始增长较快,之后进入平静期,曲线较为平缓,临近破坏时,曲线有所上升,但上升幅度较干燥状态小;饱和含水时,低应力阶段也是出现损伤值上升较快,然后进入较长的平静期,临近破坏时损伤曲线变化较小,岩石基本上无破坏征兆.结果表明:砂岩含水率越高,声发射越集中分布于砂岩破坏瞬间,破坏前兆越不显著,破坏时表现出的脆性破坏越明显,声发射参量表征的损伤较应变表征的砂岩损伤更合理.

基于层次分析与模糊综合评判的回采方案优选

应用层次分析法与模糊数学原理,建立了某钨矿矿区回采方案的综合评判模型,科学合理地选出了该矿最优回采方案.在优选过程中,综合考虑影响回采方案的各项影响因素,利用层次分析法确定各评价指标的权重,并根据模糊数学原理对备选回采方案进行综合评判,得出各方案的优越度.实例计算结果得出2种方案综合优越度分别为0.791 0和0.748 1,因而确定方案1优于方案2.研究实例结果表明,该综合评判法可以对受多个定量和定性指标影响的决策进行有效的综合权衡分析,可为方案优选提供科学的指导.

复杂环境下67m厚壁烟囱爆破及安全控制技术

文章介绍了复杂环境下67 m高壁厚烟囱爆破实例.采用高位切口定向倒塌,ANSYS数值模拟确定倒塌方向.选择合理的爆破网路和参数,在爆区使用三层柔质覆盖材料进行近体防护,首创开挖环形减震沟减少爆破对周边的影响,使用无人机航拍随时掌控周边情况.该爆破在技术和安全方面达到了预期效果,可为类似爆破工程提供经验.

松软矿体开采中底部结构优化与出矿工艺改进

针对松软矾矿体开采过程中遇到的由于矿石存隆时间过长造成板结而无法出矿,拉底巷道垮塌等问题,利用扇形布孔爆破振动技术,使板结矿石松散落下达到顺利出矿的目的。经优化试用"V"型堑沟底部结构,从下盘出矿向拉底巷道顶部打扇形孔,通过爆破在拉底巷道形成一高度为12 m的沟槽,再在下盘进路中布置多排扇形孔爆破。通过控制各排扇形孔的装药高度来形成下盘半"V"型底部,并且加快落矿和出矿进度,缓解了拉底巷道的垮塌,既保证了作业人员的安全,又取得了良好的经济效益。

砂岩单轴压缩下声发射特征与损伤演化

为获取钨矿砂岩矿柱岩石破坏过程中声发射特性及损伤演化规律,对其进行单轴压缩条件下同步测试应力-应变曲线、声发射参数-时间变化曲线的室内声发射试验,通过分析声发射参数与应力变化关系,并试用声发射振铃计数、能量计数来表征岩石损伤。结果表明:该岩石的声发射分布可分为三个不同阶段;第Ⅰ阶段为相对平静期,振铃计数较小、幅值较小,能量释放值较低;第Ⅱ阶段为活跃期,声发射活动分布逐渐密集,但大多数信号值都处于低级别水平,岩石仍处于稳定阶段;第Ⅲ阶段为失稳前兆期,振铃计数、幅值均值和弹性能释放迅速增大,且分布更为密集,出现多个峰值,峰值处都对应着应力-应变曲线上的拐点,岩石失稳时各声发射参数都达到最大值。用声发射振铃计数或能量计数能较好的反应岩石内部的损伤演化过程。

沟槽爆破参数优化及成本分析

为降低沟槽爆破成本,通过分析初始爆破成本组成结构,了解到孔网参数、超深、起爆网路、施工进度和装药结构是控制成本的关键技术经济指标,通过优化这些技术参数发现:炮孔孔网参数优化是降低成本最有效的方法,对其2次优化后成本降低了33.39%;炮孔超深从1.5 m优化至1.0 m,降低了钻爆成本;把孔外微差延时起爆网路优化为孔内微差延时,不仅减少了雷管用量,而且取得了更好的爆破效果;对于孔深小于10 m的炮孔采用连续装药爆破效果更为理想,大于10 m深的炮孔采用间隔装药,既节约炸药用量,又能减少大块率;对施工进度调整优化后,相应成本降低了7.33%.最终优化后,成本降至初始成本的0.57倍,大幅度提高了企业的效益.

城市爆破中电子雷管与导爆管雷管的应用对比

以城镇爆破应用为例,通过分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的应用效果,从安全性、爆破效果和经济效益等方面比对两者优劣。结果显示:电子雷管使用更为安全、简便、可靠,效果更佳,并且可降低炸药单耗,但数码电子雷管价格高。今后通过降低自身成本,数码电子雷管将逐渐成为主流产品。

复杂环境下薄壁式倒锥形水塔爆破拆除

通过理论计算和经验类比等手段,解决复杂环境下1座薄壁钢筋混凝土倒锥形水塔的爆破拆除,因倒塌场地小,筒壁薄、钢筋密、重心高,易产生后坐甚至爆而不倒的问题,设计了合理的爆破切口和定向窗尺寸、爆破技术参数、起爆网路等;根据倒塌失稳计算和预留支撑筒壁的强度校核,验证了爆破切口高度及长度的合理性;对爆破振动、飞石和塌落振动等爆破危害进行了校核。结果显示,起爆后水塔缓慢倾倒,2 s后水塔出现下坐,下坐高度约5 m;倒塌趋势形成后,下坐并未影响倒塌方向;爆破未造成周边民房损坏,未发生安全事故,可为类似工程提供借鉴。

分区延时技术在砖混结构楼房爆破中的应用

砖混结构楼房爆破拆除通常出现预拆除危险性高,爆破振动、塌落振动和空气冲击波危害范围大等现象。基于一栋8层砖混楼房爆破拆除工程,在合理设计爆破切口、爆破参数及科学预拆除的同时,提出了排间、列间和层间分区三向延时起爆网路,并对危害效应进行了安全校核和制定安全防护措施。实践表明:楼房主体呈定向倒塌,由于起爆网路的作用,使得楼房向先起爆一侧偏离10°~15°;楼房为逐跨倒塌,大大降低了塌落振动;整个倒塌过程因剪切、弯折、扭曲、牵扯和挤压等力的作用,使得楼房解体效果良好,且散落距离短。整栋楼通过三向起爆网路大大减小了同段药量,有效控制了爆破振动、空气冲击波和噪声等危害影响。经过精心设计和精细施工,爆破效果达到了预期目的。

高配筋立柱楼房定向爆破拆除技术

针对待爆南昌市青山湖宾馆主楼为高配筋楼房,其刚性大、爆破难度大、解体困难等问题,提出了由南向北的定向控制爆破倒塌方案。根据待爆楼房配筋高、刚性大的特点,选择2根典型代表性配筋立柱KJZ26(劲性柱)、KJZ19(双层配筋)进行试爆和预处理,取得合理的爆破参数,以达到楼房顺利倒塌目的:割断立柱局部钢筋,削弱其强度;提高炸药单耗,使钢筋产生塑性变形并抛出混凝土块,最终失去支撑作用。采用的分块斜线起爆网路使楼房爆破后实现空中剪切、弯曲和挤压,改善解体效果,缩短倒塌距离;将楼房分为4跨,分区逐跨落地技术能够有效降低塌落振动。采用后2排双轴支撑链的后支撑链前移技术能够有效防止楼房下坐和后坐。结果表明,爆破效果良好,达到了预期目标。

分块斜线起爆网路在楼房爆破拆除中的应用

为有效降低楼房爆破拆除塌落振动对周边设施的影响,提出一种基于剪切破碎和挤压冲击原理的分块斜线起爆网路。该网路是在楼房的空间上将横向、纵向和垂向划分为若干个区域,区域间前后、左右和上下分别设计延时时间,使得楼房在爆破过程中实现空中扭曲、拉扯和剪切,立柱、梁和楼板弯曲变形,先后受到剪切、挤压和冲击破坏而充分解体,降低塌落振动。将分块斜线起爆网路试用于江西省原省政府建设大厦拆除爆破中,成功地完成了建设大厦拆除爆破工程,取得了良好效果。经振动检测和爆堆实测结果得知,通过"时差"和"高差"使楼房分跨依次起爆触地,解体充分,爆破振动和塌落振动降低效果明显。该网路值得推广使用。

爆破工程分级及安全评估方法

为规避爆破安全风险,规范工程管理,分别从一次爆破总药量、爆破物特征、环境复杂程度方面对爆破工程进行了分级,对爆破安全评估内容进行了探讨,并结合实例进行了分析,可为高效爆破安全评估工作提供可靠依据。

数码电子雷管在城镇爆破中的应用

随着民爆器材的发展,爆破技术与工艺在不断提高,尤其是数码电子的发展和应用,给爆破技术带来了较大的改革。但由于我国对数码电子雷管的研究起步较晚,其原创能力、成本及应用经验等方面处于劣势。因此,以城镇爆破应用为例,通过对比分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的应用效果,从安全性、爆破效果和经济效益等方面比对两者优劣。结果显示:电子雷管使用更为安全、简便、可靠,效果更佳,可降低炸药单耗,但数码电子比价格高,增加了雷管成本。不过,今后通过市场经济的发展,数码电子雷管通过降低自身成本会逐渐成为主流产品。

楼房拆除爆破降振和解体优化

为有效降低复杂环境下楼房拆除爆破引起的振动,提出将分块斜线起爆网路应用于纵向倒塌的爆破技术。分块斜线起爆网路利用数码电子雷管延时精确的特性在空间与时间上将楼体划分成几个区域,爆破过程中拉应力与剪应力共同作用下完成楼房解体;纵向倒塌技术使楼房向窄边定向倾倒,能有效减小爆堆散落面积,对楼房解体要求更高,为狭小空间爆破提供可能性。爆破效果表明:分块斜线起爆网路应用于纵向倒塌的爆破技术,使得楼房按设定好的起爆网路分块倒塌,且整个倒塌过程因剪切、牵扯和挤压等力的共同作用,使得楼体空中解体效果良好,且爆堆散落距离短;有效控制了爆破振动等有害效应的产生。