精确短延时球状药包爆破成井技术研究与应用

将基于高精度雷管的精确短延时爆破引入多孔球状药包爆破成井中,采用LS-DYNA动力分析软件模拟了短延时球状药包爆破成井的动态破岩过程,分析了延期时间对成井爆破破岩和振动效果的影响。研究结果表明:随着延期时间的增加,天井爆破模型有效应力峰值减小,有效应力作用时间变长,质点振动速度峰值降低。结合数值模拟结果,从爆破成井效果和质点振动效应两个方面确定了天井爆破延期时间的范围为7~9ms。多孔球状药包爆破成井试验验证了模拟结果,表明精确短延时爆破可优化爆破成井效果,并降低爆破地震效应,有效弥补了炮孔偏斜对爆破的不良影响。

基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术

为保证一次爆破形成垂深30 m的大断面天井,本文提出了基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术。首先通过对预裂爆破作用机理分析,选取了炮孔不耦合系数为3.1、线装药密度为1.61 kg/m、预裂孔间距为1.3 m等预裂爆破主要参数;同时根据爆破漏斗试验和球状药包爆破特点选取了圆形布孔、球状药包爆破孔间距为2 m、分层高度为3 m、同层同段起爆、分层微差200 ms等球状药包爆破主要参数。最后根据所选参数在三道庄露天矿进行现场实验,实验达到了预期的爆破效果,证明该技术在深孔一次爆破成井可行,对类似工程具有一定参考价值。

深孔多孔球状药包爆破一次成井技术应用

为了治理地下采空区,采用多孔球状药包爆破一次成充填井的方法充填采空区。为克服多孔球状药包爆破一次成井技术中夹滞性对成井深度的限制,从孔位参数、起爆方式、分层高度等多个因素改进设计,并在栾川洛钼集团三道庄矿区1354水平台阶面,进行现场对比试验,爆破一次成井深度成功突破到32 m。试验结果表明,所采取的减小夹滞性的优化方法是可行的,可有效减小成井中夹滞性的影响,提高爆破一次成井深度。

冻土层下球状药包爆破方法

介绍了季节性冻土层下球状药包爆破方法以及爆破漏斗的形状。根据爆破漏斗试验结果并从冻土层受力破碎特点出发,对冻土层的破碎机理进行了定性分析。分析表明,球状药包爆炸时,冻土层的破坏类似于壳体的弯曲变形破坏。与常规的钻孔爆破法相比,采用冻土层下的球状装药爆破法,可有效地控制爆破过程的飞石,降低爆破成本,加快施工速度。文中同时给出了冻土层爆破的合理爆破参数。

球状药包应力波叠加过程的破岩特性

为分析非同源炸药包起爆后应力波叠加过程的破岩特性,以同时起爆相同球状药包为对象建立物理模型,根据所定义的破岩角β分析爆炸应力波叠加后的应力状态并构建斜交叠加的峰值应力变化函数,在此基础上利用LS-DYNA软件进行等效数值模型验证,对所建立的数值模型提取一系列监测单元,结果表明:依据应力函数得出了球状药包间爆炸应力波叠加时易产生破坏的应力交角β范围在arctanλ≤β<90°内(λ为侧压应力系数);通过观测不同监测单元对应爆炸应力峰值的变化趋势发现与所建立的理论峰值应力函数模型变化趋势基本吻合,证明所总结球状药包产生的爆炸应力波叠加过程破岩规律特性与理论规律效果相符合。研究成果可为采用球状药包的破岩工程提供理论参考和依据。

土中球状药包爆腔半径预测及验证

以准静定和摩尔-库仑理论为基础,分别推导了土中球状药包爆腔半径的预测公式。预测值与试验值对比结果表明:准静定理论的公式预测值和试验值基本吻合,误差在1.2%～24.5%之间。摩尔-库仑理论的公式预测值与已有试验值比较,塑性较小的土中基本吻合,塑性较大的土中预测值略小,误差接近30%。预测公式能克服已有公式中确定经验系数的困难。本文的研究对土中爆炸空腔半径预测有一定的参考价值。

基于QED软件深孔多孔球状药包爆破一次成井试验研究

天井施工是矿山开采过程中的一个重要环节,采用深孔多孔球状药包爆破一次成井的方法进行天井施工是一种较为新颖的技术。在对爆破漏斗理论进行模拟研究的基础上,通过对不同参数下的爆破设计进行QED软件模拟,进而分析其爆破时的能量分布,降低爆破成井过程中夹滞性对其的影响,提高深孔多孔球状药包爆破一次成井效果。

球状药包深孔爆破掘进天井工艺的研究

本文在爆破漏斗的理论基础上,对球状药包深孔爆破掘进天井进行了试验研究。这一新工艺的研究成功,极大地改善了作业条件,降低了劳动强度,掘进速度更是大大提高。

多孔球状药包爆破成井方案优化

多孔球状药包爆破模式关键在于爆破过程中形成爆破漏斗,如果炮孔产生偏斜,将改变原有孔间距,致使爆破过程中的破碎、贯通、抛渣发生变化,影响爆破漏斗的形成,从而影响爆破成井的效果。运用LS-DYNA模拟软件,模拟不同偏斜率影响下多孔球状药包爆破模式的不同分层高度的爆破效果,并分别采用分层高度为2.6 m和2.2 m的方案进行了现场试验。模拟和现场试验结果表明:在偏斜率较低时,爆破效果受偏斜影响较小,此时可以提高爆破分层高度,进而提升成井效率;当炮孔偏斜率较大时,为达到爆破效果需要降低爆破分层高度,避免中心区域爆破不充分和排碴不及时导致整体爆破效果减弱。

多孔球状药包爆破一次成井技术试验研究

以爆破漏斗理论为依据,在与成井试验同一台阶面、岩性相近的场地做了单孔爆破漏斗试验,得出此种岩性的场地最佳埋深比,基于单孔爆破漏斗试验得出的结论和矿山实际情况,通过圆形布孔、不等高分层、设置中间层、多层上下依序起爆和分层间合理延时爆破等技术,成功地将爆破一次成井深度突破到32 m。

超大断面高天井短微差类球状药包爆破成井技术与工程实例

高精度雷管短微差爆破是提高超大断面高天井爆破成井效率和降低爆破振动效应的有效手段。分析短微差类球状药包爆破漏斗的形成过程,理论推导深孔爆破成井同层孔间短微差延期时间和层间微差延期时间的计算公式。对短微差成井爆破的破岩效果和振动规律进行数值模拟,得到不同微差时间下天井爆破模型的有效应力峰值、有效应力作用时间和振速峰值。通过对计算结果的综合研究,确定调压井导井爆破同层孔间最佳短微差延期时间为9~11 ms。研究结果在超大断面调压竖井导井爆破中得到成功应用,现场应用结果表明：短微差类球状药包爆破解决了超大断面高天井爆破成井难题,突破了成井高度限制,同时有效降低了爆破振动破坏效应,研究结果具有广阔的推广应用前景。

两种药包落矿的爆破机理分析

介绍了大孔采矿爆破中的球状药包与柱状药包两种药包落矿方式 ,对二者的爆破作用机理进行了详细探讨和对比分析。

群柱状药包同段爆破

多排同段爆破技术 (简称 ZT爆破法 ) ,采用新爆破参数 ,将同段毫秒雷管引爆群孔药包 ,使爆破能同时对岩层作功 ,并延长作功时间 ,提高了爆破功有效利用率。该爆破技术适用于各种矿岩 ,各类炸药 ,各大、中、小直径炮孔 ,各种采矿方法的采场落矿。

群柱状药包同段爆破

多排同段爆破技术(简称ZT爆破法),采用新爆破参数,将同段毫秒雷管引爆群孔药包,使爆破能同时对岩层作功,并延长作功时间,提高了爆破功有效利用率。该爆破技术适用于各种矿岩,各类炸药,各大、中、小直径炮孔,各种采矿方法的采场落矿。

地下采矿大直径深孔爆破研究

大直径深孔采矿法因为其高效率、低成本、安全性好在矿山得到了广泛的应用。介绍了我国地下采矿大直径深孔爆破技术的应用研究现状,剖析了主要问题及其危害。而后以铜绿山铜铁矿大直径深孔采矿方案为例,从凿岩工艺、装药结构与爆破参数三个方面,简述了其解决方案与主要优点。

小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井数值模拟研究

为研究小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井中的岩石夹制性问题,采用ANSYS/LS-DYNA3D非线性动力学有限元软件进行了小断面VCR法爆破成井的数值模拟。根据C·W利文斯顿球状药包理论,采用5孔布置、单孔中心掏槽、同分层中心孔与边孔不等高装药间隔起爆进行研究。通过对压力等值面云图和塑性应变场等值面分布云图的分析,得到药包起爆后应力传播规律和材料破坏特征。结合现场小断面急倾斜天井一次爆破成井试验,验证了同分层中心孔与边孔不等高装药间隔起爆对解决小断面急倾斜天井VCR法一次爆破成井所面临的岩石夹制性问题的可行性。

高威力乳化炸药和重铵油炸药的研制与应用

本文论述了 ＧＷＲ高威力乳化炸药和 ＪＣＨ重铵油炸药的配方确定、组分选取、制作工艺、性能测试和生产中的爆破效果。

地下大直径深孔采矿技术的发展及今后任务

通过对大直径深孔采矿技术的应用情况介绍,阐述了我国地下大直径深孔采矿技术取得的成就,今后发展方向和改进意见。

墙体水平切割爆破炮孔装药量的计算

文章根据墙体水平切割爆破破裂过程，建立了其破裂物理模型，应用爆炸应力波理论，考虑雷管延时的飘移对破裂过程的影响，得出了其炮孔装药量与墙体结构、力学性能、炸药性能和爆破参数有关的计算公式，可供设计者参考。

电爆炸破碎岩石类脆性材料实验方法与应用

炸药使用受到严格管控,限制了岩石等脆性材料在爆炸动载荷下破坏机理的研究。为了建立安全有效模拟炸药爆炸动载荷的实验手段,进而深入精细开展岩石等脆性材料在爆炸冲击载荷作用下的破坏机理等研究,提出了利用金属丝电爆炸模拟炸药爆炸进行破碎岩石与脆性材料的实验方法。设计并开展了金属丝电爆炸模拟球状药包和柱状药包破碎水泥砂浆试件实验,论述了试件模型的制作方法与实验流程。采用高速相机拍摄试件表面裂纹的形成与扩展过程,采用罗氏线圈测量金属丝电爆炸过程电流。研究了充电电压对试件破坏过程与破坏效果的影响,对比分析了电爆炸载荷与炸药爆炸载荷的异同点,以及金属丝电爆炸实验方法的优势。结果表明:随着充电电压升高,金属丝电爆炸的峰值电流越大,但是上升沿时间不变;金属丝电爆炸可有效破碎岩石类脆性材料,是模拟炸药爆炸破碎岩石类脆性材料的有效方法,具有安全、无污染、能量可控、使用方便、可重复性高等优势;在模拟球状药包与柱状药包爆破实验中,随着电压逐渐增大,试件表面裂纹出现的时间越早、数量越多,破碎块度越小;与炸药爆炸相比,金属丝电爆炸以冲击波作用为主,气体的作用可忽略不计;在电压为50 kV(能量5.0 kJ)条件下,直径0.4 mm、长100 mm的直线型铜丝电爆炸峰值压力约为49.05 GPa;金属丝具有细长的特点,通过改变电极直径与金属丝的长径比,可开展与现场爆破参数高度几何相似的小型化的球状与柱状药包爆破模型实验。