多级复式楔形掏槽在大断面隧洞掘进中的应用研究

在米易县马鞍山水库溢洪洞工程施工过程中,采用现有的爆破方案时,存在钻孔利用率低、掘进速度慢、爆破效果差、爆后有大量残孔及大体积根底等问题,且周边孔半孔率不足60%。基于此,提出了"多级复式分部楔形掏槽"的解决方案。提高循环进尺,并实施五级掏槽设计,即内掏槽孔、主掏槽孔及3排辅助掏槽孔;优化周边孔参数,采用间隔装药结构,降低线装药密度及单孔装药量。通过9次爆破试验后,炮孔利用率达到96.8%;爆后无残孔及根底;周边孔半孔率达到90%以上。通过试验发现,特别是在大断面硬岩隧道开挖困难时,采用多级楔形掏槽能有效的扩大掏槽腔体体积,增强掏槽效果;分部设计在减少穿孔数量的同时,还保证了优良的爆破效果。

大断面硬岩巷道复式楔形掏槽技术

为提高桑树坪二号井硬岩巷道的爆破掘进效率,对硬岩巷道的钻爆法优化方案进行分析。通过理论分析的方法,建立二阶二段复式楔形掏槽模型,对其爆破成腔过程进行讨论,并对楔形掏槽的槽腔进行受力分析。理论分析表明,在硬岩巷道爆破掘进中,多阶多段复式楔形掏槽爆破方式可以增大自由面,减小夹制作用,从而提高爆破效率。而经过优化后的现场试验结果也表明,岩巷爆破日掘进尺度由2.4 m提升到了4.8 m,爆破速度提高了2倍,巷道断面成型平整,能够满足矿井岩巷快速掘进的要求,同时也能为其他地质条件类似的爆破掘进工程提供技术指导。

复式楔形掏槽在马路坪矿切割上山中的应用

为了改善贵州开磷集团马路坪矿地下切割上山的掘进效果,为矿房矿石回采创造良好的自由面和岩石碎胀空间,进而提高切割上山掘进的效率和整个矿房的安全高效回采效率,通过分析独头工作面切割上山不同掏槽方式的作用机理,结合马路坪矿的工程地质和实际生产概况,在以往切割拉槽爆破技术的基础上进行工艺改进,通过对比分析提出了二级复式楔形掏槽技术方法,并在马路坪矿中磷640分层3#底柱北四矿房进行了现场爆破试验.结果证明,该复式楔形掏槽可以提高掏槽爆破中槽腔形成效果,掏槽体积更大,槽腔碎石初始动能大,同时改善了切割上山工作面的安全工作条件,为切割上山掘进工艺改进提供了新的思路.

复式楔形+中心孔掏槽在隧道掘进中的试验研究

为解决班界隧道爆破效果差、循环进尺小、无法满足工期要求的问题,在原复式楔形掏槽方式的基础上增加中心孔,形成"复式楔形+中心孔"的掏槽方式,同时适当增加炮孔深度。经现场试验表明,炮孔利用率由83%提高至90.5%,循环进尺由3.33m提高至4.26m,炸药单耗由0.983降至0.889,爆破破碎岩块块度较小且更均匀,爆破效果和经济效益良好。

底部复式楔形掏槽中深孔爆破技术的推广应用

介绍了鹤矿集团公司新推广的底部复式楔形掏槽中深孔爆破技术,及其在新兴矿经过试验取得的效果,实践证明,这种爆破技术能提高巷道成行质量,降低材料消耗,提高掘进速度和工作效率,降低工程成本。

山地硬岩隧道复式楔形掏槽爆破研究

针对硬岩隧道掏槽块度大、抛渣效率低的问题,以百龙滩2号隧道为工程背景,运用动力分析软件LSDYNA建立复式楔形掏槽模型,分析不同中间孔深度及延迟时间条件下复式楔形掏槽的爆破效果。研究结果表明:布置中间孔能明显降低岩石大块率,提高岩石的破碎效果。当中间孔与掏槽孔垂深比值a为0.7时,岩石破碎效果最好,随着a的增加,岩石破碎效果逐渐降低。当中间孔与斜孔同时起爆时,岩石的破碎效果最佳,斜孔延时起爆对岩石的破碎效果影响不大,但会提高抛渣效率。该研究成果在隧道爆破中有效地提高了岩体的破碎程度,保证了现场的施工进度。

底部复式楔形掏槽中深孔爆破技术在大断面岩巷掘进中的应用

底部复式楔形掏槽中深孔爆破技术是鹤岗分公司新推广的一项爆破技术,新兴矿开拓系统经过试验取得显著效果,实践证明,这种爆破技术提高巷道成行质量,降低材料消耗,提高掘进速度和工作效率,降低工程成本。

复式楔形深孔掏槽爆破研究

掏槽爆破时随炮孔深度增加,岩石夹制作用增强,抛掷效果差,导致炮孔利用率降低,直接影响岩巷的掘进速度.采用数值方法对12孔复式楔形掏槽进行研究,揭示了应力波在槽腔内的传播规律,再现了炮孔底部槽腔的形成过程.研究发现采用双楔形毫秒延期爆破,炮孔底部形成2个应力峰值,有利于槽腔内岩体的破碎.同时中心孔的存在增强了破碎岩体的抛掷作用,提高了炮眼利用率.根据分析结果进行了孔深3m的现场爆破试验,10组爆破实验平均炮眼利用率为94.9%.

复杂环境下隧道楔形掏槽爆破的数值模拟研究

针对隧道掘进过程中掏槽质量差、爆破振速大的问题,可改用更为合适的掏槽方式,为后续爆破提供足够的自由面,以达到最佳爆破效果的目的。以乐业隧道为研究对象,利用LS-DYNA3D软件分别建立单楔形和复式楔形掏槽(一级掏槽孔倾角为50°、60°)模型进行模拟,通过分析空腔质量和爆破振速,并结合现场试验,评估不同掏槽方式的爆破效果。结果表明:复式楔形掏槽技术可提高空腔质量,且当一级掏槽孔倾角为50°时,其减震和碎岩效果达到最佳;单楔形和复式楔形掏槽爆破的质点峰值振速变化规律一致,爆破峰值振速随离爆源距离的增大而减小,且复式楔形掏槽爆破过程中的每个质点峰值振速均小于单楔形。

超大断面硬岩巷道光面爆破技术研究

为满足地下水封石油洞库工程的特殊要求及解决爆破开挖存在的诸多问题,结合前期施工经验,在理论分析与工程类比的基础上设计了中深孔全断面一次光面爆破技术,采用3.7~3.9 m的中深炮孔,三级复式楔形掏槽,崩落孔分层爆破,周边孔光面爆破,毫秒延迟起爆。现场试验表明,炮孔利用率高达90%,破碎块度适中,周边眼半孔率约为80%,超挖量控制在15 cm以内,巷道成型良好,围岩损伤小,开挖质量很好地满足了施工要求,为超大断面硬岩巷道全断面爆破开挖找到了高效可行的光面爆破方案。复式楔形掏槽技术能够获得理想的掏槽效果,为后续爆破创造了自由面及岩石碎胀空间。同时,该光面爆破技术可为其他类似的硬岩大断面、超大断面地下工程提供借鉴与参考,促进大断面硬岩巷道掘进爆破工艺水平的发展与提升。

定向断裂控制爆破技术在巷道掘进中应用研究

在煤矿巷道掘进中,普通光面爆破技术存在着围岩表面超挖、欠挖、严重破坏等现象,后期支护难度大,维护成本高。在定向断裂控制爆破技术机理分析的基础上,提出了周边眼切缝药包定向断裂控制技术,进行了切缝药包爆破和普通药包爆破的工程应用对比研究。试验结果表明:采用外径38 mm、内径36 mm,切缝宽度4 mm、切缝长度600 mm的PVC管作为切缝管进行切缝药包定向断裂控制爆破,其爆破效果较好。切缝药包爆破改善了巷道断面平整度,开挖轮廓平滑,提高了半孔率,最大值为90%。爆破完巷道轮廓成形好,有效控制了超挖量,平均线性超挖量为0.171 m,降低了0.238 m。切缝药包爆破增加周边眼眼距,节约每立方米炸药用量25%,每循环进尺可减少炸药用量约20 kg,减弱了爆破震动。定向断裂控制爆破有效降低了对围岩体的损伤,增加了围岩的稳定性,取得了较为理想的爆破效果。

中深孔爆破技术在邢东矿大断面岩巷掘进中的应用

岩巷掘进中深孔爆破技术可以减少辅助作业时间,提高单班循环进尺和巷道掘进速度。通过在邢东矿大断面岩巷施工中采用复式双楔形掏槽技术,提高了炮眼利用率和岩巷掘进速度,降低了材料消耗,缓解了该矿采掘衔接紧张的局面,取得了良好的效果。

新柳煤矿大断面岩巷定向断裂爆破技术研究

结合新柳煤矿大断面岩巷掘进实际情况,选择大断面岩巷掘进的全断面定向断裂控制爆破技术。采用复式双楔形掏槽及周边聚能药卷定向断裂爆破,改变岩巷周边孔装药结构,形成了大断面岩巷高效施工技术,大大提高了炮孔利用率和岩巷工程质量,降低了材料消耗,实现了多工序的安全快速掘进,掘进速度比原有提高30%以上。

中深孔光面爆破联合钻装机组快速掘进技术

为解决新桥矿岩巷掘进中爆破效果差、支护耗时长、掘进效率低的难题,提出了中深孔光面爆破技术联合钻装机组的“钻-爆-装”一体化快速掘进体系。在该矿-550m南翼轨道运输斜巷的应用表明,采用该技术后炮眼利用率达到90%,巷道周边不平整度小于80mm,巷道成型较好,超挖量小于100mm,无欠挖,减少了对围岩的破坏作用;放炮进尺达到2.2m,比原循环进尺增加0.4m左右,月进尺提高20m以上,提高率达22.2%,实现了良好的技术经济效益。

超近接铁路隧道数码雷管错相减振技术应用

在非爆开挖进度极其缓慢的白岩脚隧道泄水廊道抢险工程中,引入数码电子雷管错相减振技术,显著提高了隧道掘进进尺,有效控制了距正洞结构6.1~15.9 m的爆破施工对正洞的影响。依托四次持续改进性爆破施工方案试验,确定了(超)近接铁路隧道电子雷管逐孔起爆的优化设计参数:复式楔形掏槽按“对称、双层、对应、压抬”布孔,掏槽孔单孔药量0.9 kg,设置孔间延时7 ms。同时发现,数码电子雷管引爆产生的地震波信号以超高频带(>200 Hz)为主,且主频越高则振速越低。四次爆破测试的振动主频带向高频发展且分布更加均匀,可有效避免低频振动对隧道结构的损伤。

硬岩斜巷掘进的中深孔光爆参数优化

为提高炮眼利用率及巷道成型质量,以某煤矿回风上山的爆破掘进为背景,从理论上分析了由于掏槽型式不当、掏槽区域装药量过小、周边眼爆破参数不合理、底眼装药量过小等因素造成炮眼利用率较低、巷道欠挖严重。进而结合理论计算和工程前期施工经验对中深孔光爆参数进行了优化。结果表明:优化后爆破方案掏槽型式选用复式楔形掏槽,周边眼炮孔密集系数取值0.81,底板眼呈双排布置,可使炮眼利用率提高到90%,巷道成型质量显著提高,基本无欠挖,超挖控制在设计允许的范围内。