超深上仰孔卸压爆破集中煤柱工艺技术研究

为了防治浅埋近距离煤层群开采时下组煤采出上覆集中倾向煤柱易发生的动力压架灾害,在分析超深孔卸压松动爆破防灾原理基础上,提出了一种超深上仰孔卸压爆破集中煤柱技术,通过理论分析、地面传爆试验及井下工业性试验,解决完善了该技术的3大工艺技术难题:一是利用自主研发的装药装置,解决了超深(最深达110 m)上仰孔(仰角30°)安全快速安装炸药难题;二是根据钻孔爆破裂隙圈半径及煤柱塑性区宽度理论计算结果找到了最佳炮孔布设间距;三是利用地面传爆试验和C-S双液浆凝胶特性试验解决了超长装药段(最长达16 m)炸药安全传爆及炮孔堵塞难题,优化了起爆方法,消除了管道效应,核算了爆破振动安全允许距离,实现了安全、高效封孔。该工艺技术的成功应用表明其具有工程借鉴及推广应用意义。

梅山铁矿上向中深孔机械装药的合理参数研究

通过采集大量的现场数据进行多次试验,结果表明:采用乳化颗粒铵油炸药适当加柴油可有效降低返粉率;上向中深孔炮孔直径为91 mm,装药台车退管速度控制在17 cm/s左右,罐内静压为0.65~0.7 MPa、动压为0.45 MPa,可以确保良好的出药连续性。试验结果为梅山铁矿实现机械化装药提供了基础装药参数,对于国内类似矿山实现机械化装药也有一定的指导作用。

上向扇形深孔爆破技术在某铀矿顶柱回收中的应用

某铀矿采场采用传统的人工进入采场回收顶柱的方法,存在安全风险。通过对常规工艺、下向扇形深孔爆破、上向扇形深孔爆破在顶柱回收中的优缺点比较,最终确定选用安全高效的上向扇形深孔爆破工艺回收顶柱。通过对该采场顶柱现状、地质构造、安全性等参数的综合分析,采用脉外凿岩及脉外出矿、上向扇形深孔布孔方式、BQF-100装药器、电子雷管进行网络连接起爆的上向扇形深孔爆破方式,达到了安全高效回收该采场顶柱的目标。

地下矿山上向扇形中深孔爆破爆堆控制技术研究

科学合理地控制地下矿山爆破爆堆形态,对于提高出矿效率和保障开采作业安全具有重要意义。针对上向扇形中深孔爆破中矿岩分散堆积、作业安全风险高及矿岩铲装过程复杂等问题,运用爆破破岩理论分析了岩石爆破新生自由面形成机制,并推导了形成爆破自由面的最短延期时间计算公式。采用LS-DYNA数值模拟软件构建了上向中深孔爆破FEM-SPH耦合模型,分析了不同起爆顺序的岩石爆破抛掷规律。结果表明:合理的爆破延期时间能有效地降低爆破抛掷效应,对于提升破岩效率、优化爆破块度及控制爆堆集中抛掷等具有积极作用;新生自由面在首爆孔起爆后约15~20 ms时基本成形,中间孔先起爆、两边孔后起爆的方案可显著提高爆堆集中度。研究结果可为上向扇形中深孔爆破爆堆控制提供参考。