束状孔分层落矿采矿方法研究

针对球形药包分层崩落采矿法落矿分层厚度小、采场生产能力较低的问题,基于束状孔爆破理论,研发束状孔分层落矿采矿方法。束状孔爆破具有增强破岩作用的爆破效应。4~5个炮孔组成的束状孔,采用当量球形药包装药,爆破分层高度为单孔球形药包爆破的2~3倍。束状孔分层落矿采矿方法采用束状深孔当量球形药包漏斗爆破,束状炮孔间距7~8 m,采用普通工业炸药爆破。每次分层爆破落矿高度5~8 m,贫化率8%,损失率10%,大块率<5%,采场生产能力1 800~2 400 t/d。与单孔球形药包爆破VCR法比较,大块率降低10%~20%,采场生产能力提高1倍以上。束状孔分层落矿采矿方法是一种适用于厚大矿体、中厚急倾斜矿体的大规模高效开采方法。

束状孔双漏斗爆破分段采矿法研究

采用束状孔当量球形药包(ESC)漏斗爆破分层落矿,爆破落矿的分层高度为单漏斗爆破的高度,且同一炮孔中需进行多次分层爆破,可造成分层爆破顶板不平整、塌孔等问题。基于束状孔爆破理论,通过现场试验,确定漏斗爆破参数,研发了束状孔双漏斗爆破分段采矿法。该方法矿块中布置平行束状炮孔,炮孔内分上下两层布置药包。药包同时起爆,爆破方向分别指向分段采场上部的凿岩硐室及下部的临空面,实现分段采场组合爆破漏斗水平落矿。一次爆破分段的高度为两组爆破漏斗深度及间隔距离之和。分段高度14~20 m,一次崩落爆破规模达10万t级,矿石回采率≥85%,贫化率≤10%,大块率<5%,采场生产能力≥2500 t/d。该方法解决了爆破过程中炮孔破坏问题,并增加了采场一次爆破的规模,极大提高了采矿效率。

条形药包的空腔发展过程模拟

通过分析条形药包爆破中等效单元球药包与岩土体中实际球药包间的不同特点，计算了任一单元球药包的空腔发展过程，为模拟条形药包的空腔发展过程提供了可供选择的途径。

束状孔当量球形药包爆破技术回采切割槽在大红山铜矿的应用

大红山铜矿体属于多层缓倾斜矿体,在矿山多年生产实践中不断摸索总结切割槽回采技术,但目前厚大矿体盘区切割槽回采采用纯浅孔留矿法或高切割天井提供补偿空间的侧向崩矿技术,存在安全风险高、施工进度慢、成本高、作业条件差等缺点,本文提出采用束状孔进行回采,很大程度上克服了上述缺点。

等效球药包迭加模型的应力计算分析

结合Starfield单元球迭加原理,认为单元球药包的质量和个数是影响条形药包近场应力特征的主要因素。在分析条形药包的现有理论研究方法的基础上,引入条形药包的长径比参数,构建了单孔装药量的爆破应力迭加公式。通过具体的算例得出：当条形药包的装药直径取4 cm时,计算出的最优长径比范围为10-12,装药量（TNT）为544-654 g。通过迭加公式的理论模型与其数值模型的应力场分布特征进行对比分析,发现迭加球药包应力场在径向方向始终呈柱面波形式向外扩散,并同时存在“端部效应”;其理论值和模拟值的相对误差控制在20%以内,验证了应力迭加公式的计算方法是可行的,为单孔装药引起的应力计算和应力场分析提供了一个简易的数学模型。

等效思想在静电学中的一个应用

本文利用均匀极化的电介质球周围的电场与自由的余弦型球面电荷周围的电场完全等效这一思想,证明了带有余弦型球面电荷分布的电介质球壳发生均匀形变时,其内部的电场始终保持为方向恒定的均匀场,并进一步求出了带电球壳内电场强度和形变之间的关系.

平方根无迹卡尔曼滤波作球面变换的SOC估计

针对现有的电池荷电状态(SOC)估计方法存在计算推导过程复杂以及线性化精度低的缺点,提出了一种新的基于平方根无迹卡尔曼滤波在单位超球体中作球面变换的锂电池SOC估计方法。这种方法无需对非线性模型线性化且与传统的无迹卡尔曼滤波相比,通过球面变换得到的Sigma点也更少,从而降低了计算要求。修正了电池的二阶等效电路模型,然后给出了所提出估计方法的具体步骤。最后,通过实验对估计方法进行了验证,分析了所提出的方法在SOC估计精度和鲁棒性方面的性能。实验表明,所提出的估计方法能顺利地完成电池SOC的精确估计,估计误差最大仅为4.98%,估计精度受参数变化影响小,具有一定的鲁棒性。

弹性半空间球形药包爆破引起的地表振动波形预测

对球形爆源在弹性半空间内爆破引起地表质点的振动波形预测进行研究.利用等效孔穴理论,将球形药包的爆破简化为球腔压力源的作用,推导出球腔压力源p(t)作用下的等效震源强度函数;然后对Hoop点源理论的位移解进行修改,得到在球腔压力源p(t)的作用下地表质点的振动位移和速度函数;最后画出地表质点振动速度函数波形,并对波形进行拟合.根据萨道夫斯基公式和等效爆源强度函数,构造一个与装药量直接相关且更为简洁的质点振动速度函数.结果表明:构造函数与理论解得到的波形非常吻合,且验证了构造函数的适用性,实现爆破振动波形预测.

束状孔当量球形药包爆破漏斗的模型研究

束状孔当量球形药包爆破是一种大量落矿的爆破技术,通过综合利用漏斗爆破最优埋深条件及增强爆破中远区破岩作用的束状孔效应,可极大提高爆破作业效率,该项技术在多个矿山开展了大规模应用试验,取得了良好的技术经济效果。开展了不同埋深条件下束状孔当量球形药包爆破漏斗试验,通过三维激光扫描仪精确扫描爆后漏斗体积,建立了束状孔药包埋深与爆破漏斗体积的关系,确定了束状孔爆破药包最佳埋深。通过分析药包埋深比与单位炸药爆破体积的关系特征,采用高斯函数进行了爆破漏斗曲线拟合,得到了爆破漏斗的高斯函数关系式。分析了单位炸药爆炸释放能量、岩石抗拉强度、药包埋深、炸药能量利用率等指标对束状孔当量球形药包爆破作用的影响,为束状孔爆破效果评价提供了定量化表征方法。根据束状孔当量球形药包爆破漏斗试验及漏斗爆破高斯函数模型,开展了4个炮孔及5个炮孔组成束状孔的爆破参数计算,确定了束状孔爆破时药包最佳埋深,为束状孔爆破设计提供了技术参考。

束状孔当量球形药包大量落矿采矿新技术研究

束状孔当量球形药包大量落矿技术,是以L·利文斯顿球形药包爆破漏斗理论和数个密集平行深孔形成共同应力场的作用机理为基础而发展的VCR大直径深孔采矿新技术。它具有综合利用炸药能量的最优条件,既能发挥垂直深孔球形药包能量利用率高、破岩效果好的优点,又能克服其成本高、采准最大和采场地压管理复杂的缺点,具有良好的安全性、经济性和高效性,是地下大直径深孔采矿领域颇具竞争力的一项新技术。在具体论述该技术在冬瓜山铜矿的应用基础上,对其进行了综合评价,并指出了实施要领与改进方向。

柱状药包爆破漏斗效率函数及其等效爆破作用

通过球形药包爆破试验,获得爆破漏斗曲线,构建爆破效率函数。将柱状药包分为若干个球形分药包,每个分药包的等效药量为在该药包埋深时的爆破效率与药量之积。根据叠加原理,等效药包药量为各分药包等效药量之和。等效炸药比α为等效药包药量与柱状药包药量之比。由一组爆破漏斗试验,得到临界埋深L_(N)=2.98 m,爆破变形能E=1.785 m/kg^(1/3),最佳埋深比Δ_(j)=0.428。由爆破效率函数得出,当药包长径比γ≤6时,等效炸药比α≥0.848,柱状药包近似为球形药包。

密集束状孔当量球形药包技术在顶板处理中的应用

介绍密集束状孔当量球形药包技术在赤峰国维矿业有限公司车户沟铜钼矿顶板处理中的应用。针对顶板处理过程中施工条件差、作业安全难以保证等问题进行了大胆的探索与实践,提出在采空区顶板布置采切工程、选用适当深孔参数及爆破工艺等技术方案。通过采取行之有效的措施,取得了良好效果。

隧道爆破振动中掏槽段的波形预测方法

为探讨隧道爆破振动响应的分布特征,对掏槽爆破诱发的爆破振动波形展开预测。基于等效的球形爆源理论,引入一种地表爆破振动波形的预测方法,首次将频率的影响纳入爆破振动波形的预测研究中,推导得到等效球形爆破荷载作用下的地表爆破振动波形的符号表达式。以此为基础,构造形式简洁的爆破振动波形预测函数。依托具体隧道爆破的现场监测数据对预测函数的可靠性进行验证。结果表明:理论波形与实测波形在爆破振动曲线总体趋势上表现出良好的一致性。二者对应的质点峰值速度与振动周期基本相同。这种对比结果可验证该文引入方法的可行性。