切割井中深孔孔内分段爆破一次成井数值模拟

为分析中深孔孔内分段爆破一次成井的爆破效果,采用ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药2种不同装药结构下中深孔爆破切割井处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:孔内分段装药爆破时切割井中部两侧应力更集中,炸药爆炸产生的应力波更多的作用于炮孔顶部岩石处,使其受到的应力更大;分段装药时炮孔下层炸药首先起爆为上层炸药爆炸创造了良好的自由面,炸药爆炸产生的能量更多作用于岩石两侧及顶部,导致其损伤区域高度更高,模型底部产生的裂纹较密集,并且模型外侧边界处裂纹衍生的数量以及裂纹宽度和长度明显较高,证明孔内分段装药对切割井爆破一次成井具有更优的效果。最后,应用此方案在矿山现场成功施工1条高度为13.2 m、断面为2.1 m×2.2 m的切割天井,表明该方案具有较好的工程意义和推广价值。

基于Aegis的无底柱分段崩落法中深孔爆破过程模拟与应用

无底柱分段崩落法因其回采效率高、结构简单、安全性高等优势被广泛应用于地下金属矿开采,其落矿方式常采用中深孔爆破。针对传统无底柱分段崩落法中深孔爆破设计过程繁琐、模拟效果不够直观等问题,开展了基于爆破设计与分析软件Aegis的中深孔爆破过程模拟与应用研究。首先介绍了该软件的模块构成和功能,并梳理和总结了模拟分析流程;其次研究了利用模型边界限制爆破空间以及利用爆炸能量的交错状态校验孔网参数的两项关键技术;最后基于该软件对某地下矿山无底柱分段崩落法中深孔爆破进行了数值模拟。研究结果表明:单排炮孔内爆炸能量集中且充盈了整个爆腔,连续耦合的装药结构以及0.3 kg/t的炸药单耗设计较为合理;临排炮孔间爆腔壁呈相切的状态,可能存在排间能量不足以完全破碎岩体的情况,2.2 m的炮孔排距稍大;预测的多条进路爆破块度质量分布结果均出现大块占比偏高的情况,与现场的工程实践结果一致,并以其中一次爆破后的爆堆照片为例进行说明,其大块率达到了18.03%。结合Aegis软件的模拟结果,分析炮孔排距偏大可能是导致大块率偏高的主要原因。此外还对实验分段的6个开采进路进行了12次爆破试验并加以模拟验证,得到了基本一致的爆破块度质量占比结果,有效佐证了该软件的现场应用效能。

深部急倾斜薄矿体中深孔爆破夹制力量化分析

在深部急倾斜薄矿体中深孔爆破过程中,由于围岩的夹制力作用,在生产实践过程中往往存在“爆不开”或“爆太开”的情况,从而导致采矿损失贫化大等问题。针对某矿山的开采技术条件,基于PFC 2D数值模拟软件对深部急倾斜中深孔爆破过程进行数值模拟,量化分析深部急倾斜薄矿体中深孔爆破过程中有无围岩夹制力对爆破效果的影响,确定炮孔直径为65 mm,排距(抵抗线)为1.6 m。现场应用表明:爆破后效果良好,大块率较低,矿石贫化率为15%,采矿损失率为5%,炸药单耗为0.6 kg/t,数值模拟结果与现场爆破效果相近,相应的爆破参数可指导现场生产。

中深孔爆破一次成井技术在会泽铅锌矿的研究与应用

天井施工在矿山生产过程中较为常见,其施工方法的适用性、科学性和稳定性直接影响着矿山安全高效生产和经营活动,传统的天井施工方法如普通法、爬罐法等存在施工周期长、成本高、安全性差等一系列问题,同时反井钻施工方法虽高效便捷,但其在较短距离天井的施工应用上设备转场工作量大且成本偏高,研究一种成本低廉、安全可控、效率偏高的天井施工技术尤为重要。本文采用中深孔爆破工艺进行短天井施工,通过理论计算和现场试验,对中深孔爆破凿岩、爆破等关键环节技术参数进行了深入研究和探讨。首先根据短距离天井的地质条件和施工要求,合理布置炮孔,确定爆破参数,而后根据前期理论成果进行现场爆破实验,观察爆破效果、收集数据并优化相关参数,最终形成稳定可控的短距离天井中深孔爆破一次成井技术成果,研究采用中深孔爆破一次成井技术,提高了短距离天井施工安全性、施工效率,同时有效降低工程成本,为类似矿山天井施工提供了宝贵的实践经验和理论指导。

地下中深孔爆破的最佳减振延期时间研究

以地下铁矿扇形中深孔爆破为研究对象,对实际采集的爆破振动波进行全波段的频率分析,在Matlab拟合叠加分析的基础上,提出了以高频次子周期对应的半周期为最佳延期时间的方法,并进行了数值模拟与现场验证。研究表明:将爆破振动波主频对应的半周期进行错相相减,减振效果并不明显,甚至有振动增强的现象;孔间最佳延期时间主要与爆破振动波有效波段内所包含的高频次子周期相关。以高频次子周期确定延期时间准确性更高。多次叠加减振强度的大小仍与高频次子周期相关。只是在低叠加次数条件下,两者之间的敏感性不高,次高频次子周期也可以起到一定的降振效果。但是,随着叠加次数的增加,两者之间的关联性不断增强,故只有高频次子周期才有良好的连续叠加减振效果。

基于数值模拟的银山矿上向中深孔爆破网格参数优化

银山矿采场在爆破过程中采用的上向中深孔落矿工艺经常会出现超采及矿岩大块率高的现象,这主要与不合理的爆破网格参数以及炮孔布置方式所导致的爆破能量分布不均匀有关。针对银山矿地下矿岩条件,提出多种爆破网格参数及布置方式,对爆破设计方案进行模型设计规划和力学爆破仿真试验,分析试验模型关键监测单元的有效应力峰值,得出方案四(梅花形布孔、炮孔直径76 mm、排距1.5 m)为最优爆破效果网格参数。

浅析煤矿掘进过程中的中深孔爆破技术

深孔爆破技术能有效破碎煤炭和岩石,加速矿井的开采速度,提高煤炭生产效率。在当前社会对能源需求不断增长的背景下,提高煤炭生产效率是能源供应的重要保障。通过中深孔爆破技术,不仅可更精确地控制爆破过程、减少过度破碎和能量浪费、降低能耗,还能减少振动和噪音等对环境的不良影响,提高矿山的环境可持续性。同时,中深孔爆破技术还能实现远距离爆破,减少人工作业,降低矿工直接接触危险工作环境的风险,对矿工安全起到积极作用。

中深孔爆破技术在磷矿开采中的运用

磷矿开采是我国矿产资源的重要部分,在磷矿开采事业持续高速发展的今天,传统开采方法并不能较好满足当前多样化和个性化的需求。在这一背景下,中深孔爆破技术有了广泛的应用空间,在实践中取得较为显著的效果。鉴于此,本文深入分析这一技术在磷矿开采过程中的应用情况,具体研究其技术要点,希望为磷矿开采事业提供科学可行的建议和务实管用的措施。

中深孔爆破技术在井下铁矿开采中的应用分析

矿山爆破技术在我国采矿行业中得到了广泛的应用,采矿企业也不断加大对采矿技术的研究力度,并取得了较好的成果。我国大部分的铁矿资源都位于地下,受地理条件和地质因素的影响,开采难度较大,采矿成本也相对较高。为了提高井下铁矿开采的效率和保障性,需要在井下铁矿开采中应用中深孔爆破技术,合理运用中深孔爆破技术可以有效减少井下铁矿开采中的各种事故发生率,保证井下铁矿开采的保障性和效率。

露天矿山开采中深孔爆破技术的应用研究

在我国的露天矿山开采过程中,中深孔爆破技术具有重要的意义。这种技术不仅能够提升爆破效率,而且还可以在降低生产成本的基础上改善采矿环境。相较于传统的爆破技术,最终的爆破效果也有明显的优化。在这一背景下,本文以江西新钢分宜矿白云石采场为例,对深孔爆破技术的应用进行了研究,探讨其在露天矿山开采中的实际应用效果,以期为相关人员提供有益的参考。

煤矿掘进中深孔爆破技术的运用分析

中深孔爆破是一种高效的煤矿掘进技术,具有单循环进尺大、劳动强度低、周期短等优点。本文以河北唐山开滦集团钱家营矿为例,详细介绍了中深孔爆破在该矿井的实践应用。通过合理选型凿岩设备、优化钻孔布置和装药结构、改进爆破参数等措施,钱家营矿显著提高了掘进效率,降低了成本,取得了良好的技术经济效益。同时,文章针对中深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用现状,从强化钻孔质量控制、优化装药设计、创新起爆网路等方面提出了进一步改进的建议。实践表明,中深孔爆破是一项技术可行、经济高效的煤矿掘进方法,但仍需不断优化完善,以适应不同煤矿条件下的安全高效开采需求。

中深孔一次爆破成井悬顶爆破处理技术研究

随着井下作业设备大型化、机械化的推进,普通法施工天井工艺将逐步被中深孔一次爆破成井工艺所淘汰,由于地质条件的多变性、中深孔凿岩偏斜率难以控制等问题,中深孔一次爆破成井偶尔会出现顶部未爆出而悬顶现象。为安全处理该问题,马坑铁矿运用药室爆破原理分析,确定合理的装药量,并经实际应用后,成功解决中深孔一次爆破成井悬顶问题,该处理方式解决井下天井悬顶处理难度大的问题,保证了矿山生产安全及稳定。

软破岩层中深孔爆破参数优化研究

针对井下软破岩层中深孔爆破出现的眉线破坏、大块率高、炸药单耗高等问题,提出优化中深孔边孔角度、孔底距、采场边界距离、排距、装药量等参数技术方案,并进行了现场工业试验,对该方案的爆破效果、安全性等方面进行了综合评估。结果表明,边孔角度45°以上,增加炮孔,边孔孔底距1.6m~2m,爆破后块度均匀,大块率降低40%;排距增加到2.2m,爆破后采场眉线完好;炮孔与采场边界距离1.5m~2m,每个炮孔增加孔口与炸药距离1m~2m,炸药单耗降低22%;对中深孔爆破参数优化具有一定指导意义。

中深孔高台阶爆破在某露天铁矿开采中的应用分析

本文以某露天铁矿开采工作为研究目标进行分析,中深孔高台阶爆破技术在露天铁矿开采过程中应用广泛,具有操作简单、成本低等优点,并在露天铁矿开采过程中取得了良好的应用效果.基于此,本文首先对中深孔高台阶爆破技术原理和应用优势进行阐述,并且结合某露天铁矿开采工作案例,对中深孔高台阶爆破技术要点进行深入分析,实践证明,中深孔高台阶爆破技术在本次露天铁矿开采工作中的应用效果明显,实现了良好的经济效益.

基于切缝装药定向预裂的中深孔掏槽爆破研究

针对岩巷中深孔掏槽爆破效果差的问题,设计了基于切缝装药定向预裂的中深孔掏槽爆破方案。首先从理论上分析定向预裂对槽腔形成的影响,然后开展掏槽爆破数值模拟揭示槽腔岩体的破坏历程和破坏机制,最后通过现场试验探究其应用效果。结果显示:预裂孔中的切缝装药爆破后沿预裂孔连线会形成定向预裂面,定向预裂面具有自由面反射拉伸效应和应力波阻隔效应,能够促使槽腔岩体充分破坏以形成易于抛掷的岩块,且定向预裂面可以降低成腔阻力,有利于掏槽孔爆破成腔;数值模拟实现了槽腔岩体破坏过程的可视化,通过模拟结果证明了定向预裂面的自由面反射拉伸效应和应力波阻隔效应;相比于现有普通中深孔掏槽爆破技术,在岩巷中深孔爆破采用该掏槽技术时,平均循环进尺增加了0.29 m,平均炮孔利用率提高了11.6%,平均炸药单耗降低了0.19 kg/m^(3),平均雷管单耗降低了0.13发/m^(3),结果验证了此新型掏槽技术在岩巷中深孔爆破的适用性。

基于模糊物元模型的中深孔爆破布孔优化研究

针对目前单一爆破布孔参数优化方法的主观性带来的误差或不合理等问题,提出了一种基于模糊物元模型与数值模拟相结合的中深孔爆破布孔参数优化综合评价方法。根据某矿实际条件确定出不同中深孔爆破布孔优化方案,利用ANSYS/LS-DYNA模拟研究了不同方案的岩石爆破效果,分析其爆炸应力波与爆炸裂纹的扩展规律;结合数值模拟结果,采用模糊物元模型对爆破方案进行优选,最终确定平均有效应力峰值、大块比例、粉矿比例、钻孔量、装药量、进路顶板拉应力6个评价指标,优选结果表明:扇形炮孔数目为9孔时,关联度最大,为0.746,该方案爆破效果最佳。

切割拉槽中深孔孔内分段爆破数值模拟

针对大冶铁矿切割井上部难以施工至设计高度从而影响立槽高度问题,考虑在切割巷的拉槽中深孔采用孔内分段爆破方案,以使得切割立槽高度达到设计高度,并解决悬顶的安全问题。为分析切割拉槽中深孔孔内分段爆破效果,基于ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药两种不同装药结构下中深孔爆破切割立槽处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:越靠近模型中部,应力波的叠加作用越强,其有效应力更加集中,所产生的损伤破碎面积更大。在矽卡岩区域内,两种不同装药结构的爆破方式在切割立槽处产生的有效应力大小高于矽卡岩的破坏强度,均能在切割立槽处造成较大面积的损伤破碎。在磁铁矿区域内,分段装药爆破后产生的爆破高度更高,在切割立槽处所产生的有效应力更大,产生的破碎面积更广。结合大冶铁矿现场实际爆破试验,孔内分段爆破后可顺利将悬顶安全处理,使得切割立槽达到设计高度,解决了后期施工生产的难题。

铜绿山矿中深孔爆破参数优化试验研究

铜绿山矿深部开采顶板稳定性变差,采场拉底需跟进锚网支护,为减小作业顶板暴露面积,部分采场底部结构改平底式为堑沟式,上向平行孔改为上向扇形孔。为达到最佳的中深孔爆破效果,在深部采场探矿巷开展了中深孔爆破参数试验研究,以获得适用于现场实际的孔距、排距等爆破参数。基于利文斯顿爆破漏斗理论,先后进行了系列单孔、变孔距同段、斜面台阶爆破漏斗试验。通过试验数据的整理,得到试验条件下的药包最佳埋深0.72 m,孔间距1.6 m,最小抵抗线0.75 m。根据爆破相似律,确定实际中深孔爆破参数为:孔底距2.4 m,排距1.1~1.3 m,将其应用于-545 m中段5516上向扇形中深孔分段嗣后充填采矿法采场开展现场工业试验,取得了良好的爆破效果。

中深孔爆破技术在废弃矿山生态修复工程中的应用——以华峰矿为例

随着习近平生态文明思想的不断深化,市场化方式推进废弃矿山生态修复的力度持续加大,开放式的废弃矿山生态修复模式已初步形成,多元化的生态修复手段相结合已成趋势。本文以青阳县华峰矿废弃矿山生态修复为例,论述了分段爆破、爆破孔布置、预留保护层、爆破参数设计等中深孔爆破施工要点,并针对爆破前、爆破中以及爆破后可能产生的安全隐患提出防治措施。

爆破掘进在煤矿岩巷中的参数优化及试验研究

鉴于某煤矿60采区0420工作面掘进工程中存在人工效率慢的缺点,同时为了解决掘进难度高和不合理的爆破方式,基于BP神经网络设计,优化爆破参数,建立模型结构,进行现场试验,结果表明:工作面爆破开挖后,巷道成形基本保持完整,少数局部有超挖现象,数值都控制在100 mm以内,提高了掘进效率,保证了爆破效果。