露天矿采空区爆破合理孔底填塞长度与起爆位置确定

为研究孔底填塞长度与起爆位置对露天矿采空区上覆岩石台阶爆破的影响,进行了数值模拟和工业试验。运用ANSYS/LS-DYNA软件构建了爆破模型,分析了存在采空区时台阶的爆破机理,通过对比分析不同孔底填塞长度、不同起爆位置下爆破时岩石拉应力及动能变化,揭示其对采空区爆破效果的影响,确定了采空区上覆岩石台阶的合理爆破方法,并通过工业试验进行了验证。结果表明:采空区的存在导致爆破能量的利用效率降低;中间起爆技术适合采空区上覆岩石爆破;孔底填塞长度在一定临界范围内时,爆破能量的利用效率是最佳的;确定了武家塔露天煤矿采空区上覆岩石台阶爆破采用中间起爆技术且孔底填塞长度为2 m。

三山岛金矿连续规模化智能开采工艺研究及应用

过去的数十年,地下金属矿山采矿方法在崩落、空场和充填三大类的基础上,通过不断地改进和完善,形成了各种各样的采矿工艺,为我国地下金属矿山安全高效回采提供了设计依据。但当前开采工艺仍存在着开拓、采切工艺复杂,安全性差,生产能力小等突出问题,制约了资源安全高效开发。结合矿山生产实践,阐述了地下金属矿山生产模式及开采工艺演化过程,以三山岛金矿无人采矿示范区为工程背景,研发了连续规模化智能开采工艺,即采用连续分段空场嗣后充填采矿法对矿石进行回采,从开采工序连续性、地压调控及时性、采矿设备适配性三方面设计了开拓方案、采矿工艺及铲装运输环节,可为具有类似条件的矿山生产设计提供参考。

人工神经网络在巷道爆破中的应用研究

应用人工神经网络模型,分析装药量、炮眼数量等爆破参数对巷道掘进循环进尺的影响。通过对实验结果的分析,得到如下结论:(1)提出单位炸药循环进尺和单位炮眼循环进尺的概念,这2个概念可为巷道爆破设计的优劣提供评判标准。(2)当炮眼数量足够时,单位炸药进尺随循环装药量的增加而降低,最后趋于一个稳定值,也就是装药过多会浪费炸药。(3)在相同装药量情况下,随着循环炮眼长度的增加,单位炸药循环进尺将得到提高,但装药量越高这种提高幅度会相对越小。(4)当装药量足够时,单位炮眼循环进尺随循环炮眼长度的增加而降低,最后趋于一个稳定值,也就是炮眼过密或过长会浪费炮眼。(5)在循环炮眼长度一定的情况下,增加循环装药量,单位炮眼进尺将得到提高,但提高的幅度随着循环炮眼长度的增加而相对地减小。

炮孔中炮泥运动规律及合理炮泥长度研究

分析了炮孔装药爆破时炮泥的受力情况，建立了爆生气体压力作用下炮泥在炮孔中的运动方程，并根据炮泥压缩过程中的动量守恒和运动过程中的能量守恒原理，求算出炮泥运动的初始速度和最终脱离孔口时的飞出速度。文章还就合理炮泥长度的确定提出了意见。

钻孔爆破炮孔堵塞长度分析

为了考察钻孔爆破炮孔合适的堵塞长度及应力波在孔内传播规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对炮孔堵塞机理进行分析,在基本假设的基础上,通过对堵塞物动力学规律研究,并考虑了堵塞物的压缩变形,建立了堵塞长度的计算模型并验证了其合理性。通过有限元分析软件建立区域尺寸为1.5 m×1.5 m,炮孔深度为0.62 m,孔径为0.04 m的力学模型,模拟了孔底矩形连续耦合装药时,堵塞长度为0.35 m时的单孔爆炸应力云图及炮孔底部和临空面处的动力响应曲线。结果表明:应力波以球面波的形式向外传播,炮孔装药中心区域最先出现应力,而且应力最大,应力波经过反射叠加最终释放。炮孔底部的应力在极短时间迅速达到峰值,然后上下震荡,逐渐在某一值上趋于稳定。炸药爆炸产生的应力波在很小一段时间后传到临空面,临空面应力迅速达到峰值,然后迅速下降直至应力波全部释放。该方法可以为炮孔堵塞分析提供参考,并应用于煤矿炮掘工作面爆破分析中。

采矿中深孔施工质量改进实践

总结了梅山铁矿采矿中深孔施工过程中存在的质量问题,针对各类质量问题,分析了影响采矿中深孔质量的主要因素,并制定了相应的解决措施。井下试验验证了措施的有效性,取得了良好的效果,显著提高了采矿中深孔的施工质量。

不留矿柱分段矿房法开采破碎带薄矿体的探讨

通过对不留矿柱分段矿房法方案的采准、切割工程布置、凿岩爆破、技术经济指标等的介绍,阐述了开采破碎带内薄矿体方法的整个生产工艺过程.

隧道爆破炮孔堵塞结构运动规律与长度优化研究

合理确定炮孔堵塞长度对提升爆破破碎效果及控制爆破有害效应具有十分重要的意义。针对隧道爆破堵塞结构的运动规律与长度优化,基于一维轴向运动模型,对炮孔堵塞结构进行了受力分析,考虑了炮孔扩腔膨胀、岩体裂隙扩展及堵塞结构运动对爆生气体压力的影响,优化了爆炸荷载的计算方法,同时还考虑了堵塞结构冲击压缩对滑动摩擦阻力的影响,揭示了附加滑动摩擦阻力的产生机制,建立了用于计算堵塞结构宏观运动过程的“分时分段”计算模型,揭示了堵塞结构滑动摩擦阻力自底部至顶部递减的分布规律,分析了岩体类型、装药结构及堵塞长度对堵塞结构运动规律的影响,提出了允许堵塞结构部分冲出炮孔的“运移式”优化原则,并基于此计算了隧道爆破不同岩体工况下掏槽孔、崩落孔及周边孔的最优堵塞长度。结果表明:堵塞结构运动过程并不是固定不变的,岩体类型、装药结构及堵塞长度均会对其产生显著影响;隧道爆破常见工况下炮孔最优堵塞长度范围为0.3~0.6 m,对于等级为Ⅰ或Ⅱ类的较好岩体,取0.5~0.6 m,对于等级为Ⅲ类的中等岩体,取0.4~0.5 m,对于等级为Ⅳ或Ⅴ类的较差岩体,取0.3~0.4 m;对于较好岩体,掏槽孔与崩落孔的最优堵塞长度相等,且均大于周边孔;对于中等岩体和较差岩体,掏槽孔和周边孔的最优堵塞长度相等,且均小于崩落孔。最后通过工程案例分析验证了结果的可靠性。