束状孔分层落矿采矿方法研究

针对球形药包分层崩落采矿法落矿分层厚度小、采场生产能力较低的问题,基于束状孔爆破理论,研发束状孔分层落矿采矿方法。束状孔爆破具有增强破岩作用的爆破效应。4~5个炮孔组成的束状孔,采用当量球形药包装药,爆破分层高度为单孔球形药包爆破的2~3倍。束状孔分层落矿采矿方法采用束状深孔当量球形药包漏斗爆破,束状炮孔间距7~8 m,采用普通工业炸药爆破。每次分层爆破落矿高度5~8 m,贫化率8%,损失率10%,大块率<5%,采场生产能力1 800~2 400 t/d。与单孔球形药包爆破VCR法比较,大块率降低10%~20%,采场生产能力提高1倍以上。束状孔分层落矿采矿方法是一种适用于厚大矿体、中厚急倾斜矿体的大规模高效开采方法。

束状孔双漏斗爆破分段采矿法研究

采用束状孔当量球形药包(ESC)漏斗爆破分层落矿,爆破落矿的分层高度为单漏斗爆破的高度,且同一炮孔中需进行多次分层爆破,可造成分层爆破顶板不平整、塌孔等问题。基于束状孔爆破理论,通过现场试验,确定漏斗爆破参数,研发了束状孔双漏斗爆破分段采矿法。该方法矿块中布置平行束状炮孔,炮孔内分上下两层布置药包。药包同时起爆,爆破方向分别指向分段采场上部的凿岩硐室及下部的临空面,实现分段采场组合爆破漏斗水平落矿。一次爆破分段的高度为两组爆破漏斗深度及间隔距离之和。分段高度14~20 m,一次崩落爆破规模达10万t级,矿石回采率≥85%,贫化率≤10%,大块率<5%,采场生产能力≥2500 t/d。该方法解决了爆破过程中炮孔破坏问题,并增加了采场一次爆破的规模,极大提高了采矿效率。

束状孔当量球形药包爆破技术回采切割槽在大红山铜矿的应用

大红山铜矿体属于多层缓倾斜矿体,在矿山多年生产实践中不断摸索总结切割槽回采技术,但目前厚大矿体盘区切割槽回采采用纯浅孔留矿法或高切割天井提供补偿空间的侧向崩矿技术,存在安全风险高、施工进度慢、成本高、作业条件差等缺点,本文提出采用束状孔进行回采,很大程度上克服了上述缺点。

等效球药包迭加模型的应力计算分析

结合Starfield单元球迭加原理,认为单元球药包的质量和个数是影响条形药包近场应力特征的主要因素。在分析条形药包的现有理论研究方法的基础上,引入条形药包的长径比参数,构建了单孔装药量的爆破应力迭加公式。通过具体的算例得出：当条形药包的装药直径取4 cm时,计算出的最优长径比范围为10-12,装药量（TNT）为544-654 g。通过迭加公式的理论模型与其数值模型的应力场分布特征进行对比分析,发现迭加球药包应力场在径向方向始终呈柱面波形式向外扩散,并同时存在“端部效应”;其理论值和模拟值的相对误差控制在20%以内,验证了应力迭加公式的计算方法是可行的,为单孔装药引起的应力计算和应力场分析提供了一个简易的数学模型。

束状孔当量球形药包爆破漏斗的模型研究

束状孔当量球形药包爆破是一种大量落矿的爆破技术,通过综合利用漏斗爆破最优埋深条件及增强爆破中远区破岩作用的束状孔效应,可极大提高爆破作业效率,该项技术在多个矿山开展了大规模应用试验,取得了良好的技术经济效果。开展了不同埋深条件下束状孔当量球形药包爆破漏斗试验,通过三维激光扫描仪精确扫描爆后漏斗体积,建立了束状孔药包埋深与爆破漏斗体积的关系,确定了束状孔爆破药包最佳埋深。通过分析药包埋深比与单位炸药爆破体积的关系特征,采用高斯函数进行了爆破漏斗曲线拟合,得到了爆破漏斗的高斯函数关系式。分析了单位炸药爆炸释放能量、岩石抗拉强度、药包埋深、炸药能量利用率等指标对束状孔当量球形药包爆破作用的影响,为束状孔爆破效果评价提供了定量化表征方法。根据束状孔当量球形药包爆破漏斗试验及漏斗爆破高斯函数模型,开展了4个炮孔及5个炮孔组成束状孔的爆破参数计算,确定了束状孔爆破时药包最佳埋深,为束状孔爆破设计提供了技术参考。

柱状药包爆破漏斗效率函数及其等效爆破作用

通过球形药包爆破试验,获得爆破漏斗曲线,构建爆破效率函数。将柱状药包分为若干个球形分药包,每个分药包的等效药量为在该药包埋深时的爆破效率与药量之积。根据叠加原理,等效药包药量为各分药包等效药量之和。等效炸药比α为等效药包药量与柱状药包药量之比。由一组爆破漏斗试验,得到临界埋深L_(N)=2.98 m,爆破变形能E=1.785 m/kg^(1/3),最佳埋深比Δ_(j)=0.428。由爆破效率函数得出,当药包长径比γ≤6时,等效炸药比α≥0.848,柱状药包近似为球形药包。

隧道爆破振动中掏槽段的波形预测方法

为探讨隧道爆破振动响应的分布特征,对掏槽爆破诱发的爆破振动波形展开预测。基于等效的球形爆源理论,引入一种地表爆破振动波形的预测方法,首次将频率的影响纳入爆破振动波形的预测研究中,推导得到等效球形爆破荷载作用下的地表爆破振动波形的符号表达式。以此为基础,构造形式简洁的爆破振动波形预测函数。依托具体隧道爆破的现场监测数据对预测函数的可靠性进行验证。结果表明:理论波形与实测波形在爆破振动曲线总体趋势上表现出良好的一致性。二者对应的质点峰值速度与振动周期基本相同。这种对比结果可验证该文引入方法的可行性。