深基坑减震孔降震效果试验和数值模拟研究

为了有效降低爆炸振动对运营地铁的影响,对减振孔减震效果进行了试验和数值模拟计算研究。通过试验研究,得到了有无减振孔情况下不同距离处的振动速度,进而分析得到振动速度衰减规律和单双排减振孔的减振率。根据工程地质条件,建立了有无减振孔数值模拟计算模型,对有无减振孔的情况进行了数值模拟计算,将计算得到的不同距离处振动速度与试验拟合结果进行对比,表明计算结果与试验拟合结果相符合。研究结果表明,减振孔的减振规律可以为实际的控制爆破工程提供参考。

不同起爆方式对水下深孔爆破危害效应影响的数值模拟

文章以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导炸药、水底介质和水的多物质ALE(multi-material arbitrary lagrangian eulerian)控制方程,采用多物质ALE算法模拟了水下深孔爆破产生的水中冲击波、水底介质中应力波及爆破振动传播过程,并模拟了装药不同位置起爆时对爆破危害效应的影响。不同起爆方式产生水中冲击波由小到大的顺序为:顶端起爆,两端起爆,中间起爆,底端起爆;而爆破振动由小到大的顺序为:底端起爆,中间起爆,顶端起爆。

弓长岭露天铁矿爆破方案的模拟优选

为尽可能地降低弓长岭露天铁矿何家采区生产爆破对周边村民房屋的影响,控制爆破振动负面效应,对其生产爆破在爆区与其附近的何家村之间采用定点观测的方法进行监测。基于现场监测数据,采用数值模拟方法,通过ANSYS/LS-DYNA软件对采区生产爆破过程进行了动态演化,重现了监测爆区的爆破情形。同时,对不同的台阶爆破方案在采区附近村民房屋处产生的振动速度进行了预测,得到其在离采区最近的村民房屋处的爆破质点振动垂直方向最大速度分别为3.64mm/s和5.82mm/s,并以低于爆破安全规程允许值为依据,通过分析对比,对采区的台阶爆破方案进行了优选,确定了合理的台阶爆破方案为同段起爆的最多炮孔数增加到2个,为矿山控制生产爆破过程中所产生的振动强度提供了参考。

硬岩巷道综掘工作面深孔松动爆破方案设计

针对古城煤矿硬岩巷道钻爆法和综合机械化掘进,施工速度慢,掘进成本高等问题,提出了深孔松动爆破技术配合综掘机掘进。采用数值模拟方法,通过对直线型三炮眼布置形式和三角形三炮眼布置形式进行对比分析,得出了合理的深孔松动爆破方案,据此设计了大直径深孔超前爆破参数,并进行现场试验研究。研究结果表明:三角形三炮眼松动爆破效果较好,岩体内裂隙扩展明显,利于综掘机施工;炮孔装药段径向1.0~1.2 m范围裂隙发育明显;爆破后,深孔松动爆破技术配合综掘机掘进速度较爆破掘进提高了约36%,较综掘机掘进提高了约120%,而截齿消耗平均降低了39.3%。

硬岩巷道深孔掏槽数值模拟与试验研究

为解决硬岩巷道深孔掘进爆破受岩石夹制作用大、爆破效率低、循环进尺小、采掘比例严重失调等问题,采用LS-DYNA软件数值模拟和模型试验方法对深孔直眼掏槽爆破进行分析,包括四角九孔掏槽、双空孔菱形掏槽和复式筒形掏槽。根据岩石爆破破碎理论及柱状药包理论,对上述深孔直眼掏槽过程进行数值模拟,通过对三种深孔直眼掏槽的不同时刻应力云图和有效应力时程曲线的分析,比较高应力大小和高应力持续时间,得到药包起爆后的应力传播规律和空孔应力集中现象。结合在查干敖包铁锌矿进行现场试验,比较炮眼利用率、炸药单耗等指标,得到复式筒形掏槽为最优设计方案。

深孔爆破地震波峰谷相抵消数值模拟

为了实施孔间精准延期爆破,从而实现地震波峰谷相抵消减振。利用LS-DYNA软件对露天台阶深孔逐孔进行数值模拟,根据模拟得到的单炮孔爆破周期24ms,确定双炮孔间最佳延期时间,对延期爆破后的地震波进行分析,并通过振速峰值估算减振效果,对比同时爆破。结果表明:通过精准控制炮孔起爆时间,可以实现地震波峰谷相抵消,从而达到减小爆破振动的效果,当孔间延期时间为半个波长时减振效果明显。最后通过在现场工程中的应用,其结果与数值模拟结果的误差仅为1.32%。

深孔松动爆破在岩巷掘进中的应用

以深孔松动爆破在岩巷掘进中的应用为对象开展探究,结合具体工程实际,采用数值模拟与现场实践相结合的手段,对深孔松动爆破辅助综掘机掘进作业,提升综掘作业效率开展探究分析,希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。

爆破震动对巷道稳定性影响的数值模拟研究

为研究深孔爆破对巷道围岩稳定性的影响,以采场实测震动信号为依据,运用FLAC3D软件对爆破震动过程中巷道围岩的应力场、位移场、塑性区范围和质点震速随时间的变化特征进行数值模拟分析,结果表明,爆破震动对巷道顶板的稳定性有较大影响,在其作用下巷道的应力极值与集中区域均发生明显变化,顶、底板产生明显位移。

邻近巷道爆破对既有巷道影响的数值模拟研究

千家坪钒矿由于邻近巷道爆破作业,时常造成既有巷道面向爆源侧片帮。为防止此类灾害扩大,结合矿山生产实际,以实测震动数据为依据,通过FLAC3D软件分析邻近巷道爆破作业对既有巷道造成的损伤。结果表明,爆破震动使既有巷道两帮在水平方向上产生明显的位移,且面向爆源侧变化尤为明显;爆破震动使应力极值及集中区域均发生变化,且面向爆源侧变化最为显著;爆破震动对巷道面向爆源侧边墙中上部稳定性影响最大,同一侧拱顶及墙脚受到的影响较小;背向爆源侧则几乎无影响。