中深孔爆破炮孔布置优化设计研究

中深孔爆破广泛用于金属矿山开采,针对传统炮孔排面布置设计方法绘图工作量大、计算繁重、炮孔总长难以得到最优化的缺点,根据最短路径寻优原理,以孔底距限定选择排面炮孔,将起始炮孔作为起始点,炮孔长度作为权值,把炮孔布置转化为单源最短路径问题,利用Dijkstra算法,在AutoCAD平台上进行二次开发,对中深孔排面布孔设计进行优化研究。实现了中深孔爆破布置设计数字化及其炮孔排面布置方案最优化。结果表明:基于最短路径算法的炮孔布置方案可使炮孔总长缩短约10%,降低了凿岩成本,经济效益显著。

基于岩石爆破损伤的炮孔布置优化研究

为改善焦家金矿巷道掘进爆破效果,采用数值模拟方法对爆破方案中的炮孔布置进行优化。利用ANSYS/LS-DYNA建立2组掏槽及光面爆破数值模型并进行计算,获得了爆破过程中岩石产生的损伤,通过损伤因子D对爆破效果进行评价。结果表明:空孔有利于掏槽孔间岩石的破碎,使各个掏槽孔产生的空腔连成片;比较外圈掏槽孔间距为90 cm、100 cm及110 cm时的掏槽效果,当间距为100 cm时所形成的掏槽空腔范围大且相互连通;分析光爆孔间距为50 cm、60 cm及70 cm时的爆破效果,发现随着孔间距增大,炮孔连线间的损伤程度减小,连线间的损伤区由贯通变为不贯通,最后确定光爆孔间距为60 cm。将优化后的爆破方案用于现场试验,取得了较好的效果,说明根据岩石损伤演化规律对炮孔布置进行优化是可行的。

地下矿山大直径深孔爆破炮孔偏斜机理与优化控制研究

地下矿山大直径深孔爆破中常出现炮孔偏斜,容易导致爆破进尺不足、破碎块度不均匀等问题。采用理论分析、现场测试等方法开展地下矿山大直径深孔爆破炮孔偏斜机理与优化控制研究。首先,通过理论分析了地下矿山凿岩过程中的炮孔偏斜机理,阐明了影响炮孔偏斜的主要因素;然后,在会宝岭铁矿开展了大直径深孔采场炮孔偏斜测试,分析了不同孔径炮孔的偏斜特征,发现大孔径炮孔比小孔径炮孔表现出更小的偏斜率,同一孔径范围内炮孔偏斜率的整体呈正态分布;最后,基于现场实测数据分析,提出了控制炮孔偏斜的优化措施。研究结论可为改善地下矿山开采效率和优化生产爆破技术提供指导。