防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用

针对煤矿井下紧邻断层的防隔水煤柱稳定性保护问题,以鹤壁中泰矿业3309工作面防隔水煤柱为工程背景,对防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用进行研究。通过对切顶卸压前后防隔水煤柱支撑压力分布进行对比分析,揭示了切顶卸压定向爆破作用机理,采空区顶板垮断时大悬臂结构被切断进而迅速垮落,防隔水煤柱上方侧向支撑压力缓慢上升然后延伸至深处缓慢下降到原岩应力。利用FLAC3D和ANSYS/LS-DYNA软件建立不同不耦合系数定向聚能爆破模型,数值模拟结果显示,切顶卸压后应力峰值降低了约27.8%,且峰值位置与3309工作面煤柱帮的距离明显增大,改善了3309工作面回风巷道附近区域应力环境;综合考虑切缝效果和炸药利用率,确定了不耦合系数1.7为正常段最优装药结构;根据数值分析结果和断层分布情况对3309工作面回风巷道进行系统性差异化爆破参数设计,现场应用表明切顶卸压定向爆破效果良好,对防隔水煤柱的保护起到了有效的作用。

采用CMS辅助矿柱回采爆破设计研究

准确掌握矿柱实际边界是矿柱回采爆破设计的基础,也是提高矿山经济效益的有效途径之一。针对传统的测量方法很难准确地确定矿柱实际边界的实际问题,提出了采用空区三维激光探测系统CMS(Cavity Moni-toring System)辅助矿柱回采爆破设计的解决方案。介绍了CMS的基本工作原理和基本构成,并用实例阐明了运用CMS辅助矿柱回采爆破设计的具体方法。实践证明,该方法能很好地解决矿柱回采中其边界难以确定的问题,具有重要的推广应用价值。

空区激光探测系统在我国的研究与应用

阐明了空区激光探测系统(CMS)的基本构成和工作原理,分析了井下环境温度、湿度、目标反射率及探测位置等环境因素对CMS探测结果的影响,并提出了相应的解决措施;紧密结合国内各矿山的自身特点,阐述了目前CMS在我国的研究现状,分别从空区信息动态监测、露天塌陷坑探测、采场边界对比分析、顶板安全管理、采场回采贫化损失精确测定、复杂边界矿柱回采爆破设计及实测采空区稳定性数值模拟分析等主要方面对CMS的应用进行了深入研究。研究结果表明,CMS的成功应用为我国矿山空区动态监测及安全预警等相关研究开辟了一条新的有效途径。

CMS在矿山开采安全中的应用

空区三维激光探测系统(CavityMonitoringSystem,简称CMS)可有效地获取采空区的三维形态和空间位置,具有探测效率高、可视化效果好的特点。在介绍CMS的基本原理及探测方法的基础上,结合实例从采空区顶板巷道安全分析、辅助矿柱安全回采爆破设计、空区变形动态监测以及空区稳定性数值模拟分析等方面,阐述了CMS在国内金属矿山开采安全中的应用研究成果。实践表明,CMS是矿山实施安全高效开采的有效辅助手段之一,在矿山安全开采领域具有一定实际应用价值。

基于CMS及DIMINE的矿柱回采爆破设计优化

厚大矿体采用中深孔分步骤开采时,往往由于一步骤矿房开采存在不同程度的超挖或欠挖情况,导致二步骤待采矿柱的实际形态极不规则,影响到矿柱回采的爆破设计.利用三维激光探测系统(CMS)对某铜矿第一步骤采空区的现场测量,准确地确定矿柱相邻两侧空区形态,通过DI-MINE生成空区模型,将该模型与设计采场三维实体模型进行布尔运算后建立了矿柱的三维实体模型.然后利用DIMINE进行了深孔和中深孔爆破回采方案设计,生成了矿柱采场爆破设计报告和施工图,提高了布孔质量和工作效率.

矿柱回采与空区处理的爆破设计与施工

利用地下矿山实例 ,介绍了矿柱回采与空区处理大爆破的设计方法 ,并根据地下矿一般微差雷管段别数不多的特点 ,提出了采用导爆管微差雷管→导爆索→导爆管微差雷管→初始引爆火雷管的孔内和孔外相结合的接力式微差延时起爆系统 ;同时对矿区爆破安全校核方法 ,也作了较为详细的介绍。

基于DIMINE的无底柱采矿回采设计

运用DIMINE软件在三维环境中对某铁矿的无底柱崩落法进行回采设计。首先导入地质剖面图,通过不规则三角网生成地质体模型。然后导入实测巷道数据生成巷道模型。切割矿体及岩体模型形成采场模型,在采场模型中设置炮孔剖面生成爆破边界和扇形炮孔。对炮孔进行自动装药并计算装药量。最后进行炮排和进路出图并计算技术经济指标。通过运用DIMINE软件,快速准确地在三维环境下完成了无底柱采矿设计。

冬瓜山复杂边界矿柱爆破设计关键技术研究

在复杂边界已被掌握且两侧已进行全尾胶充填的条件下,冬瓜山矿柱采场的爆破设计,既要紧密结合复杂边界确定合理的孔网参数、崩矿方式、起爆顺序和装药结构以获得良好的爆破效果,又要采取微差爆破、留矿爆破、控制爆破和强化生产等措施保护好两侧充填体,以保证矿柱回采的安全性、经济性和高效性[1]。

矿柱回采与空区处理的爆破设计与施工

本文利用地下矿山实例 ,介绍了矿柱回采与空区处理大爆破的设计方法 ,并根据地下矿一般微差雷管段别数不多的特点 ,提出了采用导爆管微差雷管→导爆索→导爆管微差雷管→初始引爆火雷管的孔内和孔外相结合的接力式微差延时起爆系统 ;同时对矿区爆破安全校核方法 ,也作了较为详细的介绍。

球形药包作用原理与钢筋混凝土梁柱爆破设计

根据球形药包的爆破作用原理 ,结合工程实践 ,探讨了钢筋混凝土梁柱的拆除爆破设计中最小抵抗线、爆破作用指数与药包相邻系数、单药包药量之间的关系 ,得出它们之间的关系式为 :m =0 .8+m1/ 2 ,Q =( 1+n2 )W。

框架楼定向爆破拆除中后柱高位拉断原因

介绍了处于繁华市区的两栋框架大楼定向爆破拆除的施工方案、爆破参数和起爆顺序。虽然楼房按预期的方向倾倒 ,但有一部分后承重柱被高位拉断。文中简要阐述了后承重柱高位拉断的机理 ,指出了在上部载荷足够大和已具备足够的倾覆力矩的条件下 ,追求过大的炸高 。

下向扇形孔回采顶柱的实践

水口山矿务局铅锌矿２ ＃ 矿体中Ｗ８０２ 顶柱的上、下部均为大空区，对该顶柱用下向扇形孔回采，取得了较好的效果。文中较详细地介绍了该顶柱回采的爆破设计。

基于Dimine的辅助矿柱回采爆破设计优化

针对某矿山矿体形态极不规则的二步骤回采矿柱采场,布置多分层探矿横巷,获得两侧矿房回采垮落界线,然后利用D im ine软件建立起矿柱三维实体模型。不仅准确地确定了实际回采边界,同时还可以利用软件中对布孔参数(长度、角度、装药长度等)的交互式修改及编辑功能,直接生成爆破施工图,大大提高了布孔质量及工作效率。实践证明,该方法能很好地解决矿柱回采中爆破边界难以确定的问题,具有很好的推广应用价值。

某铅锌矿采空区处理与矿柱爆破的协同技术

采空区安全隐患处理问题是空场法开采矿山的共性问题,并且在采空区治理中一般会伴随遗留矿柱的回采。为进一步研究采空区处理与矿柱爆破的彼此协同技术,以某铅锌矿945 m中段以上采空区处理与遗留矿柱回采为例,通过调研矿山开采现状,制定并优选了采空区顶板强制崩落技术方案。爆破实施结果表明:矿柱爆破破顶技术方案整体上是可行的,爆破达到了开“天窗”的效果,消除了采空区顶板垮落的地压风险;破顶区域炮孔堵塞带来的装药长度不足问题,通过调整起爆顺序,即由原来的分段爆破改成集中同段爆破,增大爆轰能量进行解决,最终实现了地表成功破顶。研究中涉及的相关爆破技术可为其他类似开采条件的矿山提供有益参考,丰富了采空区处理与矿柱爆破回采协同技术在类似矿体开采的现实价值。

金山店铁矿西采区提高矿石回收率的方法

金山店铁矿西采场矿体为急倾斜中厚矿体,设计采用无底柱分段崩落法。为解决采矿过程中矿石回收率偏低的问题,开展了现场调研和数据分析,总结出大块率高及出矿作业两帮的矿石流动性差是造成矿石回收率降低的关键因素。通过分析矿岩的物理性质、采准工程的施工质量、爆破参数,找出采场大块率高的原因并提出改进措施;同时根据椭球体放矿理论,对炮孔设计进行优化,以增大两帮矿石流动性和爆能的均衡性。在实际应用中,实现了矿石回收率提高的目的,对同类矿山具有较好的借鉴作用和参考价值。

金属矿山矿柱回采三维可视化设计

针对矿山传统二维设计方法的不直观、可计算性差等缺点,提出了三维矿业软件与空区激光探测系统相结合的采场三维可视化设计方法。首先通过空区激光探测系统(CMS)获得采空区的实际形态,在Surpac软件中构建采场局部地质模型,将探测所得实体模型与局部地质模型进行布尔运算后获得矿柱的三维模型,在此基础上进行了采准工程的布置,实现了采场设计全程三维可视化。以某金属矿山为例,运用CMS和Surpac软件对E2-3采场进行了中深孔爆破回采方案设计,在Surpac软件中快速获取矿柱剖面,通过建立爆破设计数据库,对各剖面进行了中深孔爆破设计,最终生成了爆破设计报告。根据统计获得设计采场体积及所需炸药量,经计算炸药单耗约为0.892kg/m3,该指标与经验值较为吻合。实践证明,该方法能够较好地解决矿柱边界难以确定,传统设计三维显示不够直观等问题,并且计算比较方便,具有重要的推广应用价值。