某成品乳化炸药不耦合装药爆破振动规律分析

为降低某露天铁矿爆破振动对周边环境的影响,开展现场试验,对比分析110和170mm成品乳化炸药不耦合装药结构下的爆破振动规律,优选炮孔直径与成品乳化炸药搭配方案。结果表明:空气不耦合装药结构可在一定作用范围内对爆炸冲击波作用区能量进行调整,削弱冲击波峰值应力,进而降低地震波作用区应力峰值及影响时间;随着爆心距逐渐增大,各测点的振动速度皆表现为近区振动速度衰减显著、远区衰减趋缓的走势。110mm成品乳化炸药不耦合装药方案下的爆破振动速度更低,平均降幅达到25.86%。

地下矿山空区塌落产生震动的实验与计算

地下矿山采空区顶板塌落时,塌落体冲击空区底板会产生地震波,冲击地震波会对空区附近的建(构)筑物及设施产生一定的影响。针对目前一些地下矿山大面积空区长期未进行处理可能遇到的相同问题,采用模拟实验的方法,对实验得到的数据进行分析计算,得出塌落震动的传播规律,为震动影响评估提供理论参考。

薄壁型钢混结构烟囱控制爆破拆除

为消除石溪野水泥厂废弃薄壁钢混结构烟囱的安全隐患,在分析烟囱周边环境及拆除技术难点的基础上,采用与高压线平行的定向倒塌方案进行控制爆破拆除。设计爆破切口高度2.25 m,切口角度225°,三角形定向窗高度1 m,筒壁和烟道处炸药单耗分别取3.8 kg/m 3和2.3 kg/m 3;倒塌方向上设置两道高度1 m的土挡墙以减弱塌落振动,采用铁丝网和多层密目网防护措施以控制爆破飞石。通过精细的爆破设计和组织施工,成功实现了烟囱的定向爆破拆除,爆破振动和飞石控制在安全允许范围内。

含水露天矿加强水封塞爆破技术研究

在露天矿山爆破中,台阶上部是大块产生的主要部位,一直未能得到很好的解决,当炮孔含水时这一问题尤为显著。鉴于目前很多露天矿山大多炮孔为水孔的情况,为了减少爆破时台阶上部产生的大块率,通过对高冲击下水介质特性的分析以及在和尚桥铁矿的现场试验,提出了大孔径加强水封塞爆破装药结构,即在炸药与填塞物之间留取一定长度的水柱,在水柱与填塞物之间设置加强封塞药包。经过对加强水封爆破技术的理论分析、计算及现场工程试验,结果表明大孔径加强水封塞爆破技术可改善台阶上部岩石爆破后的块度组成,大幅减少大块率,有效提高炸药有效能量利用率,降低爆破后二次破碎成本,提高矿山生产效率。同时,该技术可以有效降低爆破粉尘,创造良好的作业环境,在同类相似矿山推广应用,可以取得较好的经济效益和社会效益。

井下尾砂覆盖下矿体回采方案

根据韦岗铁矿9'线矿体的赋存条件及矿山的开采现状,结合现场调查、方案比选,对不同采场结构参数下的矿柱中的应力、应变随开采的变化规律进行了数值模拟分析,最终优选出了安全、经济合理的、适合于矿山尾砂覆盖下矿体回采的方案,为矿山创造了可观的经济效益。

侧向荷载下组合孔爆破参数优化取值试验研究

随着浅部资源开采逐渐进入深部,深井高地应力问题愈发严重。为研究深部金属矿山回采过程中由于采切工程带来的单侧高地应力问题,通过理论分析推导了深部无限岩体内炸药爆炸压碎圈半径、裂隙圈半径的扩展公式,认为初始地应力对炸药爆破裂隙具有抑制作用,且对裂隙圈半径扩展的抑制作用更明显。不同单侧围压下组合孔爆破模型试验结果表明:随着单侧围压加大,组合孔爆破漏斗体积减小,炸药单耗增加,单侧围压加大对组合孔爆破同样呈抑制作用。在理论分析和模型试验的基础上,采用LSDYNA软件建立了赞比亚谦比希铜矿井下采场三维模型,开展了单向围压15 MPa下采场组合孔爆破参数(孔距、抵抗线)优化研究。研究表明:当抵抗线W=1.8 m、孔距a=2.4 m时,即W=23.68Ф、a=31.58Ф(Ф为炮孔直径)时,爆破漏斗体积得到最大值,此时可取得最大的炸药能量利用率。研究结果对于矿山现场爆破参数优化具有一定的参考价值。

水力增压爆破试验

在露天深孔爆破中,台阶上部矿岩大块较多,为改善台阶上部矿岩的破碎质量,提出了水力增压爆破技术,介绍了其作用机理、装药结构及技术要点,并进行了砂浆模型试验和现场工业试验,在水柱与填塞物之间放置超前压塞药包。试验结果表明:采用水力增压爆破可提高延米爆破量和炸药利用率,大块率降低了49.4%,爆破效果良好,该项技术对降低爆破粉尘亦具有良好效果。

不同尺寸岩石在点荷载作用下应力记忆效应的数值模拟

利用岩石破裂过程数值模拟软件RFPA2D对5种高宽比岩石试件进行了点荷载循环加载模拟试验。试验结果表明,岩石试件进行点荷载试验具有尺寸效应。岩石试样高×宽为100mm×50mm时,岩石对点荷载作用的应力记忆效应最明显,与实验室试验的结果一致。

小茨山熔剂石灰岩矿中深孔爆破工艺优化

针对小茨山熔剂石灰岩露天矿中深孔爆破生产中存在的问题,对中深孔爆破设计及现场施工进行调查分析,提出优化的台阶中深孔爆破工艺和爆破参数设计方案,试验表明,大块率降低,爆破后根底少,效果良好,不仅提高了工作效率,而且改善了开采安全性,有效地节约了矿山的生产成本。

露天转地下开采境界矿柱安全厚度确定

根据杏山铁矿露天转地下开采的工程实际,基于K.B.鲁佩涅依特理论估算法,计算得到杏山铁矿露天转地下开采境界矿柱合理厚度应在12.34～17.11 m之间,并利用MIDAS/GTS数值模拟软件对境界矿柱厚度为12 m、14 m、16 m、18 m等4个数值模拟方案进行了计算。从境界矿柱沉降、采场底臌、境界矿柱最大拉应力和采场围岩最大压应力等方面进行了综合分析,得到境界矿柱厚度的最佳值为16 m。

降振爆破技术在露天矿山的应用

为有效降低矿山爆破振动对矿区周边环境的有害效应,对孔底软塞爆破技术、逐孔顺序起爆技术的降振机理进行了分析。提出了“孔底软塞+高精度雷管逐孔顺序起爆”的降振爆破方法。应用结果表明:该降振爆破技术不仅改善了爆破效果,使铲装效率提升约5%,而且有效降低了爆破振动强度,爆破振动控制效果良好,保障了矿山的安全生产和周边环境的稳定。

和尚桥铁矿含水区域爆破参数优化

在露天矿深孔爆破施工过程中,当爆破区域含水时,较难获得良好的爆破质量。为解决和尚桥铁矿含水区域爆破效果差、大块率高、根底多的难题,通过实施侧向爆破漏斗试验,明确了含水区域爆破质量与抵抗线之间的关系,在此基础上开展了含水区域爆破参数优化研究,得到了较理想的爆破参数,有效降低了大块率,明显减少了根底出现,有效提高了爆破质量,为在该矿含水区域进行高效爆破施工提供了有力支撑。

数码雷管高精度延时对爆破振动影响试验研究

以国家重点推广数码雷管为契机,在和尚桥铁矿开展了不同高精度延时的现场爆破试验,对比分析了延时间隔对爆破振动的影响规律,并分析了爆破块度分布特征。研究表明:(1)微差时间对近区爆破振动的影响大于远区,且测点与爆区的距离越近,微差时间影响越显著。(2)在近区,随着微差时间增加,测点振动速度呈现"先增大,后减小,再增大"的较大幅度波动变化规律;在远区,振动速度波动幅度明显减小。(3)为削弱爆破振动对建筑物的影响,应根据建筑物与爆区的距离远近选择不同的微差时间,近区适宜的微差时间为16 ms,远区适宜的微差时间为40 ms。(4)微差时间对爆破块度分布影响不大,爆破块度整体上呈现正偏态分布特征,50%的爆破块度可控制在70 mm以内,80%的块度可控制在130 mm以内。

数码电子雷管不同延期时间爆破振动规律试验研究

以数码电子雷管为研究对象,选取8,16,24,32,48和72 ms 6种延期方案开展现场试验,在炮孔200 m范围内布置测点,对比不同方案振动速度变化规律,为露天矿山爆破工艺炮孔延期方案提供参考。结果表明:随着距离增大,各测点的振动速度皆表现为整体衰减趋势,且在爆源近区80 m范围内的振动速度衰减更加显著;采用萨道夫斯基公式及指数函数对监测数据进行回归分析,得到不同延期方案下爆破振动速度衰减规律,进一步得出随着微差时间的增大,振动速度整体表现为先减小—后增大—再减小的变化规律;对比2种回归方案,不同爆心距离所对应的最优微差时间也存在差别。