聚能管爆破参数对周边爆破效果的影响

在巷道施工过程中,周边爆破是非常重要的环节,使用聚能管爆破来提升周边爆破的效果是一种常见的方式。但是聚能管爆破的诸多参数设置不合理,仍然会使得周边爆破的定向破坏效果不明显,轮廓线受破坏较大,炮孔留存度低和超欠挖的现象。为了进一步提高爆破损伤的方向性,改善爆破质量,需要对聚能爆破的参数进行优化,达到更好的施工效果。使用ANSYS/LSDYNA进行数值模拟实验,从炸药-聚能管耦合性与不同的应力波相遇位置这两个方面进行研究,寻找相对应的合理爆破参数。对数值模拟结果进行分析,当炸药与聚能管之间的不耦合系数为1.12时可以在保护围岩岩体与定向破坏之间取得平衡。改变相邻两组炸药的起爆位置,使得同一水平面上的爆炸引力波相遇位置偏移至两炮孔之间3/4的位置时,轮廓线的完整程度得到了较大程度的提高。通过这一系列结果可以得出在聚能管与药卷之间采用不耦合结构,根据聚能管大小采用合适的药卷,并通过改变炸药的起爆位置使得炮孔之间的应力波相遇的位置发生改变,可以较大幅度地降低对留存岩体的损害。对这两个研究较少的参数进行优化,从更广的角度对爆破效果进行提高,使隧道巷道工程获得更好的轮廓线效果与炮孔完整度,降低超欠挖。

基于C型聚能管的聚能水压光面爆破技术原理及应用

针对常规光面爆破存在的问题,依托栾卢高速公路碾盘隧道现场施工,详细分析了聚能水压光面爆破技术原理,阐述了第二代C型聚能管的结构特点、技术优势、装置组装流程及装药结构,并开展了聚能水压光面爆破技术现场试验研究。理论分析证明:在空气-水复合介质作用下,聚能水压爆破冲击波到达孔壁时的应力较常规光面爆破时增大,围岩振速降低。侵入岩体后,成缝过程可分为聚能射流切缝阶段、岩体压碎阶段、裂缝发育阶段、裂缝扩展阶段、最终成缝阶段。现场试验及工程应用表明:与常规光面爆破相比,采用聚能水压光面爆破技术时,周边眼间距增大,炮孔利用率提高约16.69%,半眼痕率增加约40.47%,最大超挖降低约49.88%,围岩平均峰值合振速降低约48.96%,有效保护了围岩稳定性,且爆破效果得到显著改善。

C型聚能管锥角的优化研究

在聚能爆破技术中,为了获得C型聚能管的最佳锥角,在保持聚能管其他参数一致的情况下,利用LS-DYNA建立聚能单孔爆破模型;采用控制变量法,对4种不同锥角时聚能射流的侵彻特征和围岩中裂缝的扩展特征进行对比研究。研究结果表明:在聚能管其他参数一致的情况下,随着锥角的增大,压碎区半径先减小、后增大,射流侵彻深度与聚能方向上的径向裂缝长度先增大、后减小;当锥角为50°时,聚能射流侵彻深度最大,压碎区范围最小,聚能方向上的径向裂缝最长,对保留围岩的损伤最小。故在其他条件保持一致的情况下,C型聚能管的最佳锥角为50°。

地下洞室聚能管光面爆破安全管理技术

聚能管光面爆破通过在地下洞室的墙壁或岩石表面安装聚能管,并填充炸药,通过引爆炸药来产生爆破效果。这种爆破技术能够高效地破坏岩石,从而实现地下洞室的开挖、隧道的掘进等工程目标。文章介绍了地下洞室聚能管光面爆破的定义、原理和工作过程,以及爆破产生的危险性和安全措施,同时,研究了安全管理技术在聚能管光面爆破中的应用和优缺点,以及安全管理实践的流程、措施和效果。

不同围压下的椭圆双极线性聚能管聚能爆破数值模拟

聚能爆破在爆破工程领域应用越来越广泛,而隧道开挖及矿山开采过程中常遇到岩体处于复杂地应力场的情况,给爆破作业带来干扰。针对这一特点,基于ANSYS/LS-DYNA软件,建立椭圆双极性聚能装药结构数值模型,通过施加水平向和竖直向的围压模拟岩体所处的复杂应力场,首先分析无围压加载下聚能爆破的裂纹扩展规律,然后计算单向围压、等值双向围压、不等值双向围压对聚能爆破裂纹扩展以及对爆破应力波传播的影响。结果表明:椭圆双极性聚能装药结构将爆破后的能量主要集中于聚能方向,在聚能方向产生主裂纹,抑制其他方向裂纹的扩展;不同围压会对聚能方向的主裂纹产生较明显的抑制作用,对粉碎区和其他方向的微小裂纹影响较小;围压几乎不会对爆破应力波的传播产生影响。

综采工作面采用聚能管预裂爆破提块研究

本文针对综采工作面采用微差预裂爆破的方法,存在作业时间较长,影响工作面的出煤时间,产量受影响,难以充分发挥爆破提块的优势作用。本文根据聚能管定向控制爆破机理,首次提出采用聚能管对工作面煤层进行预裂爆破,形成长的分布裂缝,在割煤机的扰动下,以提高开采的块率。试验表明,聚能管能够比原先爆破方法提高块率5%,可为矿取得良好的经济效益;同时该技术也是首次应用到综采工作面,丰富了爆破理论。

聚能管预裂爆破技术研究与应用

在采用微差爆破技术下,高村铁矿临帮爆破时边坡振动速度最大值仍然会超过规定允许大小,严重影响边坡稳定性和施工人员安全。为解决爆破振动过大的问题,开展不同装药方式、不同预裂孔间距下预裂爆破效果的数值模拟研究,采用仿真软件建立双孔模型,针对高村铁矿闪长玢岩在有无聚能管情况下1.4,1.6 m孔间距4种工况进行预裂缝扩展计算。结果表明:聚能管起到聚能作用,有效提升预裂缝扩展速度,并且在聚能管装药情况下,预裂孔间距为1.4 m时,相邻炮孔形成的预裂缝发生贯通的速度最快,预裂爆破效果最好,采用该参数进行现场试验,获得3次试验中最好的减振效果,减振率为58.17%。

采场采用聚能管爆破控顶应用研究

针对凡口矿典型难采矿体存在装药结构复杂、操作困难、作业时间长、爆后顶板破碎、松石多、易给生产带来严重的安全隐患等问题,首次采用聚能管对采场顶板进行控制爆破,利用聚能管的定向聚能作用,减少顶板的损伤破坏。试验表明,聚能管能够有效控制顶板的爆破效果,减少松石量、钻孔数量及装药量,炸药的利用效率可提高至少30%,超欠挖小于50mm,炮孔痕率大于89%,炮孔数减少20%。同时,该技术也是首次应用于采场控顶爆破,丰富了爆破理论。

中硬岩石巷道聚能管控制爆破与光面爆破的对比试验研究

在岩巷掘进中,好的周边爆破技术可以形成较好的巷道轮廓,减少后期的支护和维修成本,同时降低对围岩的损伤影响,增强围岩稳定性,因此通常采用密集打眼、少装药的光面爆破技术来实现。为了减少钻孔数量,同时保证周边成型效果,本文提出了采用聚能管控制爆破技术的途径,并通过理论分析和现场试验相结合,对光面爆破和聚能管装药控制爆破技术进行了对比研究。结果表明:通过优化爆破参数,采用聚能管装药比普通光面爆破更加有利于对巷道轮廓线上岩石的破碎,巷道成型质量好,单位炸药装药量减少,同时增大周边眼间距,炮孔数量减少,提高巷道掘进速度。

炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离影响的研究

为研究在炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离的影响,采用外径57 mm、壁厚4 mm的无缝钢管模拟孔径49 mm的周边孔进行乳化炸药和"乳化炸药+双槽聚能管"的殉爆试验研究,测试乳化普通药包和聚能药包在无缝钢管中的最大稳定殉爆距离。结果表明,在无缝钢管约束下,长度17 cm的乳化普通药包和聚能药包的最大稳定殉爆距离为105 cm和130 cm;由于聚能管约束径向传播爆轰波,增大轴向上同轴点处冲击波能量,使得在双槽聚能管约束作用下乳化炸药殉爆距离显著增大,且外界约束条件越好,殉爆距离越大;可推理出长度17 cm的聚能药包在隧道周边孔中的最大稳定殉爆距离不小于130 cm。

聚能管定向断裂爆破在松软煤层中的应用

本文介绍了聚能管定向断裂爆破技术在松软煤层中的试验及在 -550西大巷软岩巷道中深孔光爆的成功经验。试验表明 ,应用该技术既保证了巷道成型 ,又提高了掘进速度 。

环向切缝聚能管在隧道掘进中的试验研究

为研究环向切缝聚能管的实际应用效果,在隧道现场开展了环向切缝管的掏槽爆破试验和掌子面中部增设超深孔的聚能管爆破试验。结果表明环向切缝聚能管能够增加掏槽进尺和提高炮孔利用率,且环向切缝的纵向间距为3~4 cm时效果最优;在环向切缝聚能管试验基础上,进行了加设超深中间孔试验,结果显示加设超深中间孔,可进一步提高0.13 cm掏槽爆破进尺和1%炮孔利用率,且中间超深孔采用MS1段雷管起爆时的掘进效果更优,但与此同时增大了周边岩体的振动速度。试验验证环向切缝管聚能用于隧道掘进爆破的良好应用效果,为环向切缝聚能管在隧道掘进中的推广应用积累了宝贵经验。

聚能管装药结构预裂爆破技术研究

矿井综放工作面常采用预裂爆破方法弱化煤层顶板来提高初采煤炭采出率,以常村煤矿2206工作面为背景,通过对工程地质条件和预裂爆破成缝原理分析,在原装药结构基础上,提出一种新型的聚能管装药结构,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟两种装药结构的成缝效果,结果表明,聚能管装药结构可实现定向断裂爆破,具有提高预裂爆破效果和减少炸药量的特点。

聚能管定向爆破

聚能管定向爆破技术是近几年发展起来的一项掘进新技术,这种爆破技术与传统的光面爆破技术有一定的差别,聚能管定向爆破原理是在巷道周边眼中,将炸药装在聚能管中起爆,爆破时利用聚能管的聚能作用。

聚能管在渠道石质边坡爆破开挖中的应用

南水北调京石段直管项目第8标工程石方开挖时,采用聚能管爆破施工技术。对聚能管爆破技术原理、聚能爆破施工工艺、爆破噪声及冲击波的危害与防治以及聚能管爆破技术经济分析进行了阐述。该项技术可以减少辅助工序时间,降低成本,同时还可以大大减轻爆破对保留岩体的危害,并增强岩石边坡的稳定性,而且有效加快施工进度。

“聚能管+水沙袋”定向切割光面爆破新技术研究

通过使用研发的聚能管装药起爆,使炸药爆炸在聚能管内产生高速、高压、高能射流,形成气刃,通过聚能槽沿设计的巷道轮廓进行定向切割岩石,从而实现井巷工程光面爆破的目的,同时改进炮孔封堵材料,采用水沙袋替代传统的黏土炮泥,根据非牛顿流体原理,提高了炮孔封堵质量,进一步增强了光面爆破效果,研究成果可有效指导各类矿山巷道及地面岩石隧道爆破施工,另外矿山切顶留巷、卸压、及地面岩土边坡处理均可采用本技术。

新型聚能管在边坡预裂爆破中的研究与应用

永嘉县垃圾焚烧发电厂场地平整工程需要进行大量边坡开挖作业,地质条件复杂。为了改善边坡一次成型效果,提高炸药能量利用率和边坡半孔率,降低主爆区对边坡岩体的震动危害,设计了新型聚能管。通过采用新型聚能管的预裂爆破与传统预裂爆破的对比试验,观测爆破后预裂缝成缝效果和边坡坡面的平整度,并计算半孔率。结果表明:采用新型聚能管预裂爆破后预裂缝符合正常尺寸标准,宽度8 mm左右,沿炮孔中心线贯穿,对预留岩体破坏小;与传统预裂边坡相比,坡面更平顺、可活动碎石较少,成型效果好;半孔率达到85%,比传统预裂爆破边坡半孔率48%相比明显提高,同时降低了边坡施工成本,经济效益显著。

聚能管在光面爆破中的应用

运用ABS聚光能管的聚能作用原理 ,控制爆轰波的传播方向 ,达到定向预裂爆破目的 ,从而保证巷道成型规整 。

聚能管定向断裂爆破技术在岩巷掘进中的应用

介绍了聚能管爆破技术原理,给出了爆破参数和数值,制定了爆破图表,根据爆破效果进行了技术经济比较。

聚能管光爆技术在煤矿巷道掘进中的应用

在煤矿岩巷爆破掘进中,好的光爆成型可以提高巷道质量标准化和施工效率,减少后期的支护和维修成本,同时降低对围岩的损伤影响,增强围岩稳定性。聚能管水压光爆技术,不仅具备巷道成型好的诸多优势,还可减少钻孔数量,节约单位爆破材料,提高掘进速度,有助于实现“精细化”和“绿色施工”,在煤矿巷道掘进中有很好的推广价值。