聚能预裂爆破方法在高速公路路基边坡开挖的关键技术研究

为解决现有技术人工装药效率低、装药过程烦琐及爆破聚能效果较差等问题,文章以预裂爆破应力变化与成缝机理为基础,结合天峨—北海公路巴马至平果段路基边坡开挖案例,对聚能预裂爆破的关键技术进行研究。研究结果表明,聚能切槽产生的高能射流正好可以加强预裂面的裂纹贯通,减小冲击波对侧面孔壁产生的压力,与传统预裂爆破边坡相比,聚能预裂爆破的边坡成型效果好、经济效益显著。

双聚能预裂爆破施工技术在建设工程中运用分析

双聚能预裂爆破技术因其本身具有极佳的经济性与环保性,被广泛应用于现代建设工程当中。为保障双聚能预裂爆破技术应用效果,建设工程人员必须根据工程实际情况,合理制定该技术各个环节施工方案,进而在保障爆破作业安全的基础上增强爆破效果。基于此,本文简单分析双聚能预裂爆破技术优点,并深入探讨实际案例分析,以供参考。

新型聚能预裂爆破技术减振效果研究

为探究复杂施工环境下新型聚能预裂爆破技术的降振效果,基于浙江省温州市某垃圾焚烧发电厂山体爆破开挖项目,通过理论计算与现场实测对比分析的方式,对该新型爆破技术降振效果进行了系统分析。结果表明:相较于理论计算,使用聚能预裂爆破技术的爆破振动实测数据明显降低,其中降振率最大为92.2%,平均降振率为74.0%,降振效果十分显著。

双聚能预裂爆破在格里桥大坝坝肩开挖中的应用

双聚能预裂爆破技术由水电八局于2007年申请了"双聚能预裂与光面爆破方法及专用装置"发明专利和"双聚能预裂与光面爆破专用装置"实用新型专利。通过在格里桥大坝坝肩开挖的成功应用,为该技术推广积累了丰富经验。本文对双聚能预裂爆破的应用进行了介绍。

大孔径聚能预裂爆破技术在某铁矿爆破中的应用

对大孔径聚能预裂爆破技术与工艺进行研究,旨在寻求一种炸药能量利用率高、预裂成缝效果明显、应用方便的新型爆破技术。自主研发了大孔径双线性聚能不耦合炸药装药间隔器,并应用于某铁矿工业性试验,试验结果表明,这种新型的爆破技术在大型露天矿山靠帮爆破中可以取得良好的爆破效果和综合效益。

聚能预裂(光面)爆破技术

通过研究双聚能槽药卷的成形技术和确保聚能射流能够沿着预裂(光爆)面发挥气刃作用的对中技术,使爆破应力波作用、高压气体的膨胀作用、聚能射流的气刃作用在岩体形成裂缝的瞬间能够有机结合、相互作用、相得益彰,从而完成了将预裂(光面)爆破和聚能爆破机理的有机结合,实现了聚能预裂(光面)爆破技术的生产性应用。该项专利技术分别减少了预裂(光面)爆破造孔工作量50%～65%、单位面积装药量50%～65%,节约成本50%～55%;同时还大大减小了爆破对保留岩体的危害,增强岩石边坡的稳定性,加快了施工进度,推广该项技术无疑会创造极大的经济效益和社会效益。

线型聚能切割器在岩石预裂成缝中的应用

聚能预裂爆破与普通预裂爆破相比 ,爆破效果明显提高 ,能有效地控制预裂缝的扩展。文中根据对实验结果和线型聚能装药效应机理的分析研究 ,提出了新的岩石聚能装药预裂切缝方法 ,引入了粘弹塑性断裂模型 ,优化了影响聚能效果的基本参数 ,并指出其在岩石预裂爆破中的发展方向和应用前景。

松软煤层顶板定向聚能预裂爆破卸压增透技术

松软不稳定煤层煤厚变化大,瓦斯含量高,透气性差,而煤质又松软易碎,难以打钻,造成瓦斯抽采困难。针对上述问题,提出在煤层近距离顶板中施工钻孔进行定向聚能预裂爆破,通过控制装药结构,使爆破裂隙锲入到煤层中,从而实现对煤岩的卸压增透,强化预抽煤岩裂隙中的卸压瓦斯。现场试验表明,该技术增强了煤层透气性,提高了钻孔施工效率和瓦斯抽放效果。

小湾水电站水垫塘开挖聚能预裂爆破试验分析

以小湾水电站水垫塘底板建基面为试验区,并根据试验块面积、基岩特性等情况选择试验设备和材料,确定爆破参数,并对施工工艺及技术要求进行分析。最后通过对建基面开挖质量评价与施工效果分析,认为聚能预裂爆破在确保开挖质量的前提下,既能加快施工进度,又能降低施工工程成本。

双线性聚能预裂爆破在露天采场的应用及研究

研究发现双线性聚能药柱在炮孔内有间隔器的约束条件下爆炸时由于聚能作用使得炸药爆炸后能量呈线性聚能束,沿着预裂面发挥切割作用。爆破高应力波、高压气体膨胀、聚能气刃切割三者相互结合共同作用在岩体上形成裂缝,完成聚能爆破和预裂爆破的结合,实现了双线性聚能预裂爆破在矿山的应用,还起到了减弱爆破对保留岩体的震动以及增强岩石边坡的稳定性作用。

聚能预裂爆破在水利工程开挖施工中的应用

分析了聚能预裂爆破在水利工程开挖中的应用，并与普通预裂爆破进行了对比。结果表明，聚能预裂爆破能充分利用炸药的聚能效应，使预裂孔孔距到达200cm-250cm以上，从而节约工程钻孔及装药的成本。

聚能预裂爆破技术在铅厂水电站的应用

聚能预裂爆破是应用双聚能槽药卷的聚能作用,实现加大预裂面孔距,从而减少钻孔数量,降低炸药单耗。铅厂水电站大坝坝肩开挖采用聚能预裂爆破技术,炮孔间距达到28D,爆破效果良好。

浅谈预裂和光面爆破的发展与未来

双聚能预裂与光面爆破综合技术的研发成功,将轮廓控制爆破技术发展到了较高的水平。该项先进技术被住房和城乡建设部作为《建筑业10项新技术(2010)》在全国推广应用,推广应用该项先进技术将给企业带来巨大的社会经济效益,并推动我国预裂和光面爆破的新发展。

高地应力综放沿空留巷围岩失稳机理及控制技术

为解决工作面留设区段煤柱后巷道变形严重、采掘衔接易失调的问题,以古汉山矿1604工作面为研究背景,通过理论分析、数值模拟并结合现场试验,研究分析了综放工作面沿空巷道顶板运动及切顶力学特征,得到留巷关键参数,并进行工程应用。结果表明,沿空留巷围岩失稳具有切落、回转、破断(垮冒)和冒落等形态,提出以切断基本顶为目标的定向聚能预裂爆破技术,并配合高强锚索强化顶帮结构稳定性、巷旁可伸缩工字钢柔性挡矸防护及巷内单体柱抬棚临时支护防止基本顶断裂和垮冒的综合防控技术;留巷后顶底板相对移近量686 mm,帮部收缩量458 mm,底鼓较为明显,待留巷110 m以后基本趋于稳定状态;经简单卧底刷帮后能满足接替工作面风巷的使用要求,同时也为相似条件下实施沿空留巷提供技术借鉴。

坚硬基本顶切顶沿空留巷关键技术:典型案例研究

坚硬基本顶切顶沿空留巷产生的采空区悬顶、遗煤自燃发火和巷道围岩破坏是影响无煤柱开采安全高效的难题。为解决上述难题,本文提出了三向聚能预裂爆破装置、阻燃水泥毯采空区封堵技术和巷道围岩随态控制策略。建立了三向聚能预裂爆破的力学模型,三向聚能预裂爆破装置可促使岩体沿三个方向产生裂纹,减少悬顶产生。为防止采空区遗煤自燃,发明了阻燃水泥毯采空区封堵技术。该技术不仅考虑了切顶预裂爆破过程中矸石垮落的时空特征,而且实现了采空区快速密闭。监测结果表明采空区内一氧化碳、氧气和瓦斯浓度分别显著下降至0、3.0257%和0.0899%。根据切顶巷道围岩破坏时空特征,提出了考虑分阶段和分区域的随态控制策略,靠近切顶帮和实体煤帮的顶底移近量分别为115 mm和104 mm,两帮移近量为88.7 mm,巷道破坏得到有效控制。三项关键技术为坚硬基本顶切顶沿空留巷实践提供了有益借鉴。

煤矿动压巷道围岩稳定性协同卸压控制技术研究

煤矿动压巷道围岩的稳定性对矿井安全生产至关重要。为有效控制采动压力影响下的巷道失稳变形,以德通煤矿2201工作面动压巷道为工程背景,对动压巷道破坏现象及围岩应力演化规律等进行分析,结果表明:开采动压周期性叠加使巷道围岩垂直应力集中并呈双峰拱形非对称分布,巷道变形呈抛物线形,应力集中和位移最大区域巷道易失稳。因此,提出以双向聚能预裂爆破切顶卸压和恒阻大变形锚索让压支护为基础的动压巷道协同卸压围岩稳定性控制技术。对动压巷道实施双向聚能预裂爆破切顶卸压后,可有效切断动压传递路径,巷道峰值应力差降低19.6%;再实施恒阻大变形锚索让压支护继续卸压,巷道断面收缩率由60%降至13%,开采动压对巷道稳定性的影响明显削弱,协同卸压围岩稳定性控制技术应用效果良好,可为类似矿山提供有益指导。

深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策

基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示:切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切缝范围内岩层垮落后碎胀充填采空区,使留巷顶板下沉量降低了约50%。采空区侧顶板为切顶巷道围岩变形的关键部位,需进行加强支护;深部切顶巷道实体煤帮塑性区范围大,通过煤帮锚索支护技术可将浅部锚杆承载层锚固在弹性区稳定煤体中;深部切顶成巷来压速度快、强度大,巷内单体支柱易造成冲击破断,采用高阻力液压支架巷内临时支护时可较好地抵抗深部强动压;巷旁刚性挡矸装置因无法适应深部围岩大变形而受压弯曲破坏,深部切顶巷道巷旁挡矸结构需实现一定的竖向让位卸压方可与顶底板协调变形。在研究的基础上提出恒阻锚索关键部位支护+可缩性U型钢柔性让位挡矸+巷内液压支架临时支护+实体煤帮锚索补强的深部切顶成巷联合支护技术,并进行现场工业性试验。现场监测结果表明:留巷围岩在滞后工作面约290 m时基本稳定,且稳定后各项指标满足下一工作面使用要求。

大倾角薄煤层切顶成巷无煤柱开采技术

沿空留巷技术是实现无煤柱开采的主要技术措施之一,是实现减少掘进成本,提高资源回收率,缓解采掘接替紧张的关键技术。为解决我公司柏林煤矿045采区各区段回采巷道取消区段煤柱,实现无煤柱开采,实现沿空护巷,减少巷道顶板压力、变形严重、二次维修等技术难题,在该面试验采用深孔预裂爆破切顶技术。通过该技术实现改变巷道顶板与采场顶板作为整体岩梁结构在运动上的连续性,弱化顶板岩梁活动压力对沿空巷道顶板压力的传递作用,在采场顶板周期来压作用下,采空区顶板沿着预裂面在巷旁切落,切落的矸石则隔断老塘并支撑上位移动岩层,达到减小沿空巷道围岩压力的目的,实现巷道稳定。留巷后,巷道断面能够满足通风、行人和设备安装运输,取得了良好的经济效益。

切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用

各矿工作面终采线虽已按规定留设60 m以上保护煤柱,但工作面回采后附近巷道仍会受到采空区压力影响,从而有不同程度的变形受损,需对其进行修复。为减少采空区压力对附近巷道的影响,采用切顶卸压技术切断采空区顶板的应力传递,避免采空区压力破坏附近大巷,经济效益和安全效益显著。

切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术研究

为确保存在小煤窑破坏区煤层的安全掘进开采,官地煤矿探索应用了切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,通过对恒阻锚索支护方式、预裂切缝深度及爆破方法进行合理设计,并辅以科学的临时支护方案,确保了采区顶板稳定和巷道支护稳定。