大型露天矿山深孔台阶爆破振动特征与安全控制

为了减少采场附属设施受爆破振动效应的不利影响,对长九露天建材矿爆区进行了爆破振动监测。通过回归分析、小波包分析对采场爆破振动传播规律及能量分布特征进行了研究,使用考虑概率的改进萨道夫斯基公式对安全药量进行了推算。结果表明:三方向峰值振动速度中水平径向和垂向较大,水平切向较小。峰值振动速度总体上与最大单段药量成正比,与爆心距成反比。现场多数测点爆破振动的主频为20 Hz以下的低频。由于采用微差延时起爆,段药量和微差间隔时间是影响峰值振动速度关键因素;通过回归拟合建立了符合现场地质、地貌和爆破条件的爆破振动传播数学模型,其中垂向振动传播的方向性最明晰;采场爆破振动的能量分布在200 Hz以内,且主要集中在90 Hz以下,随着最大单段药量和爆心距增大,主振频带的带宽减小并向低频端移动,低频带能量占比增大;增加雷管段数在爆破近区减振效果不佳,在爆破远区减振效果明显。通过实测数据对比,使用考虑概率的改进萨道夫斯基公式推算的安全药量相较于传统萨道夫斯基公式能更好地控制超出安全振动速度限值的小概率事件发生,有效提高溜井在爆破施工过程中被保护的概率,对控制爆破参数设计有一定的参考意义。

富水矿岩区域爆破参数优化数值模拟研究

为改善某露天矿山富水矿岩区域水孔爆破效果,通过理论分析和现场试验进行了岩屑填塞料的研究,并结合数值模拟分析了径向水不耦合装药系数、填塞长度、延期起爆对爆破效果的影响。结果表明:随着岩屑粒径的增加,填塞结构的抗剪强度也随之增加,填塞的作用也得到增强;填塞结构以<5 mm与≥5 mm粒径岩屑颗粒配比为3∶7时填塞作用最为显著;在径向水不耦合装药系数K d为1.33时,能够取得理想的爆破效果节约炸药成本;延期起爆能够提供更多的自由面有利于降低岩体破碎的块度。

超硬岩露天深孔台阶爆破参数优化研究

为解决在新疆金宝铁矿露天深孔台阶爆破过程中存在的大块率高、留有根底等影响铲装效率与后续生产的问题,通过现场调查统计与分析,摸清大块产出部位,剖析大块产出与出现根底的原因,并提出相应对策。基于矿岩物理力学性质与矿山现有条件,提出针对超硬岩露天深孔台阶爆破的小孔排距爆破方案,对孔网参数及起爆网路进行了优化提升,采用115 mm孔径,孔排距3.5 m×3.0 m、堵塞长度2.5~3.0 m,孔间毫秒延期时间为11、13、18 ms,排间毫秒延期时间为21、29、37 ms。工程实践表明,小孔排距深孔台阶爆破适用于铁矿石等超硬岩的深孔台阶爆破,相比原爆破方案大块率降低约8.7%,爆后无根底,大大提高了露天矿山采剥效率,很好地满足了生产要求。爆破振动速度降幅约为28.1%,减少了对边坡岩体的扰动和破坏。小孔排距深孔台阶爆破在超硬岩露天矿山矿岩采剥中体现了良好的适用性,能够有效减少大块和消除台阶根底,可为露天矿山超硬岩深孔台阶爆破提供借鉴与参考。

露天深孔台阶爆破参数优化设计

为解决实际工况中易出现的大块率高和根底较多的问题,基于宽孔距、小排距的爆破机理选取新的孔距a1=13m,排距b1=4m,利用ANSYS LS-DYNA软件对改良布孔前后的爆破过程进行了模拟分析,并研究了孔中、孔底和二者同时起爆共三种起爆方式下岩体不同部位的应力变化.模拟结果表明:采用新的孔网参数可以加强爆轰产物对岩体的破坏作用;针对顶部易出现大块岩体问题,采用孔底起爆具有良好效果;针对底部易出现较多岩体的问题,宜采取孔中、孔底同时起爆的方式.

露天矿山深孔台阶爆破技术的现状与发展趋势

随着信息化革命进程的推进、资源开发和环境保护理念的提升,近来年国内露天矿山深孔台阶爆破技术在智能化、绿色化的爆破开采理念下快速发展。在爆破器材方面,电子雷管得到大量推广应用;在爆破智能化方面,集成了智能钻机系统、智能设计系统、炸药现场混装作业体系的爆破技术基本成型;在爆破绿色化方面,爆破振动预测理论及控制、爆破粉尘控制、冲击波与噪声防治等有效控制了爆破过程产生的有害效应,逐渐达到绿色环保爆破的要求。同时,分类整理了爆破器材和爆破技术存在的问题,指出了露天矿山绿色智能爆破今后发展与研究的方向。

某露天采场深孔台阶爆破空气间隔装药的应用

为了改善某露天采场爆破作业中存在的振动大、大块率高等问题,采用中部空气间隔装药法代替连续装药法并对空气间隔比例进行对比研究。基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件构建装药不变条件下空气间隔比例分别为10%、12.5%、15%、17.5%和20%的中部空气间隔方案计算模型进行模拟分析:装药量不变条件下空气层比例为17.5%时,炮孔中、底部有效应力分布均匀,没有出现应力过度集中现象,效果最佳。经过现场试验后证明:采用空气层比例17.5%的中部空气间隔装药爆破后,大块率下降了27.26%、振动降低5%~12%,有效降节约了经济成本。

露天深孔梯段爆破后冲破坏的成因及控制

针对深孔梯段爆破产生后冲破坏的问题 ,通过爆炸力学分析和运动力学分析 ,揭示了爆破后冲破坏的成因和机理 ,认为爆破区抛掷运动对后续工作面的冲击力是岩石发生移动错位的主要原因 .并提出通过改变装药结构 ,优化爆破参数 ,采用微差爆破和预裂爆破技术等措施可以控制后冲破坏作用 ,保护边坡稳定 ,改善梯段爆破效果 .

经山寺铁矿减少深孔台阶爆破根底的工程实践

在河南经山寺露天铁矿深孔台阶爆破中,对近千次爆破实际工程进行观察与分析,在爆破参数及其他因素基本合理的情况下,通过局部加大超深、在不同地质条件下改变炮孔密集系数m值、采用V型起爆技术等爆破措施,减少了根底从而降低了爆破成本,提高了经济效益。

BGRIMM现场混装炸药技术在白云鄂博铁矿的应用

白云鄂博铁矿作为包钢集团公司的主要原料基地,现有4个采场,炸药用量达到150t/d,且需每日不间断供药;冬季低温天气(-20～-30℃)持续2个多月,为此,设计了1条20t/h的连续化自动控制乳胶生产线(简称乳胶地面站),确定了耐低温、可泵送的乳化炸药配方及生产工艺,研制了适于高寒地区作业的BCJ-3型乳化炸药装药车(装载量为20t/台)。BGRIMM地面站成套技术于2011年9月1次调试成功并交付用户,配套的BCJ-3型装药车也全面投入采场装药作业,爆破效果满足露天采矿生产要求。

超深对深孔台阶爆破作用影响的数值模拟

本文通过三维有限元法建立三维深孔台阶爆破计算模型 ,分析深孔台阶爆破底部应力场的分布规律。分析表明 ,深孔台阶爆破有效应力场呈近似椭球状分布 ,炮孔端部具有明显的端部效应 ;随着超深长度的增加 ,底部应力场逐渐增强 ;超深长度存在临界值Δh0 ,当超深长度Δh≥Δh0 时 ,底部应力场强度基本不变。在本文的计算中临界超深值与抵抗线W的比值等于 0 3。

露天矿复杂多层采空区爆破处理的研究

弓长岭铁矿因前期大量无序的开采,形成许多无规则、复杂的采空区,给日常生产留下了安全隐患。通过三维扫描探测技术,准确掌握了采空区的分布及空间形态,并提出采空区爆破处理的方案。以163第一层空区处理为实例,从爆破参数、起爆方式、起爆网路以及施工安全等方面加以考虑,对采空区进行了处理,取得了良好的效果,为以后同类型矿山采空区的处理提供一定的参考。

大直径深孔爆破技术在矿柱回采中的应用

通过对充填体受力分析 ,指出减小爆破对充填体的破坏作用是矿柱回采的技术关键之一。针对爆破的各种破坏方式 ,提出了相应的对策 ,确定正确的爆破方案 ,选择合理的爆破参数并采取切实可行的保护措施。经过实践 ,获得了良好收效 。

露天矿深孔底部空气间隔爆破应用研究

本文阐述了深孔底部空气间隔爆破作用原理、合理间隔高度的确定以及在鞍钢东鞍山铁矿的应用。

金鼎钨钼矿露天台阶深孔爆破参数优化

为解决金鼎钨钼矿生产中存在的大块率过高、根底残留等问题,通过力学实验研究、数值模拟和现场试验,对该露天台阶深孔爆破参数进行优化。通过常规三轴试验研究,得到了该矿岩力学参数和矿岩性质,确定其矿岩炸药单耗0.68 kg/m^3;运用ANSYS/LS-DYNA软件对爆破参数进行优化,以炮孔密集系数m为变量,通过比较坡底、坡顶有效应力与岩石的动抗拉强度,判断相应炮孔密集系数下矿岩的爆破效果。结果表明:当炮孔密集系数m=1.5时,坡底和坡顶岩石均被破坏,大块明显减少,振动危害也小,达到预期爆破效果。将优化后的爆破参数(孔径d=20 cm,炸药单耗q=0.68 kg/m^3,炮孔密集系数m=1.5,孔排距为600 cm×400 cm)应用于生产现场,爆破效果大为改善,大块率低于5%。可以为类似极硬岩矿山提供参考经验。

逐孔起爆和间隔装药技术在某矿山的应用

结合某石灰石矿的生产实践,阐述了逐孔起爆和空气间隔装药技术的作用原理和爆破参数的选择。工业试验结果表明：该矿采用中部空气间隔装药技术后,可以显著降低炸药单耗,合理控制矿石粒度25~55 mm的比例,显著提高了电铲装车效率,为其他相似矿山开采提供参考。

露天深孔台阶爆破质量评价管理体系建设

构建爆破质量评价管理体系符合现代化矿山企业建设管理思路,对提高企业爆破管理水平和降低工序成本有积极的作用。针对露天矿山爆破质量评价管理,引入精细爆破管理理念,提出了在大型露天矿山构建爆破质量评价管理体系建设的思路,结合矿山工程实例,采用系统工程学方法对爆破安全、质量和经济性进行综合评价,并建立爆破质量综合评价模型,从而建立了相对完整的爆破质量评价管理制度和体系。同时论述了以实现精细爆破为目标的科技支撑在构建爆破质量综合评价管理体系中所起的重要作用。

辽宁首钢硼铁矿大块防治技术研究与应用

以首钢硼铁矿中深孔爆破为例,论述了大块产生的部位和原因,并提出了一些防治措施,对露天矿山中深孔爆破控制大块的产生具有一定的借鉴意义。

露天深孔台阶精细爆破技术研究进展

21世纪以来,随着凿岩设备和爆破器材等新技术的进步与发展,露天爆破开采规模不断扩大,露天深孔台阶爆破技术进入了精细化的新阶段。近年来,露天深孔台阶爆破技术取得了较大的技术突破,创造了显著的社会效益和经济效益。基于精细爆破理念,总结叙述了露天深孔台阶爆破领域内智能爆破设计、露天凿岩设备、数码电子雷管、现场混装炸药、装药结构和起爆网路6个方面的研究进展。研究表明:①研发的智能爆破设计系统的种类较多,需结合生产实践加大推广力度,更好地辅助爆破工程设计;②我国露天凿岩设备的研发、制造能力相对发达国家还有很大的发展空间,需进一步提升凿岩设备自动化、智能化水平;③数码电子雷管和现场混装炸药提升了爆破器材的本质安全性,且有利于改善破岩效果和降低爆破振动;④装药结构和起爆网路是露天深孔台阶精细爆破技术的重要体现,但相关基础理论尚不完善,需加强多学科交叉融合,最终实现炸药能量的精确释放并提升能量利用率。在上述分析的基础上,总结了露天深孔台阶爆破技术的发展现状及存在的主要问题,并探讨了该技术的研究发展方向。

深孔台阶抛掷爆破岩石破碎及抛掷机理

为了分析提高抛掷爆破效果,揭示深孔台阶抛掷爆破岩石破碎及抛掷机理具有重要意义。分析了露天矿岩石抛掷爆破采用深孔柱状装药时岩石的破碎抛掷过程和受力特性,通过理论分析和公式推导,揭示了应力波和爆生气体对岩石破碎和抛掷的作用机理。研究结果表明,冲击波作用于炮孔壁周围形成径向裂隙和环向裂隙,爆生气体促使裂缝扩展,并形成破碎块度,剩余爆生气体能量促使破碎岩块沿最小抵抗线方向抛掷。

降低深孔台阶爆破大块率的试验研究

深孔台阶爆破是当前国内外露天矿山开采过程中重要的生产环节,降低深孔台阶爆破的大块率是控制矿山生产成本的关键一步。结合新疆别斯库都克露天煤矿台阶爆破的生产实践,考虑矿山生产实际需求及施工条件,针对台阶顶部存在凸出的"垛子"、台阶坡面呈现伞状或大脚状的问题,提出使用深孔、浅孔联合布孔的方式降低大块率;对于软弱夹层或较大裂隙岩体,以及沙漏状台阶坡面,通过改善装药结构,采用间隔装药方式,提高炸药爆炸能量的利用效率,从而减少大块的产生。现场实践表明:采用深孔、浅孔联合布置的方式,同时改善装药结构,能有效的降低大块率,减少爆破大块的产生。