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。

切割井中深孔孔内分段爆破一次成井数值模拟

为分析中深孔孔内分段爆破一次成井的爆破效果,采用ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药2种不同装药结构下中深孔爆破切割井处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:孔内分段装药爆破时切割井中部两侧应力更集中,炸药爆炸产生的应力波更多的作用于炮孔顶部岩石处,使其受到的应力更大;分段装药时炮孔下层炸药首先起爆为上层炸药爆炸创造了良好的自由面,炸药爆炸产生的能量更多作用于岩石两侧及顶部,导致其损伤区域高度更高,模型底部产生的裂纹较密集,并且模型外侧边界处裂纹衍生的数量以及裂纹宽度和长度明显较高,证明孔内分段装药对切割井爆破一次成井具有更优的效果。最后,应用此方案在矿山现场成功施工1条高度为13.2 m、断面为2.1 m×2.2 m的切割天井,表明该方案具有较好的工程意义和推广价值。

“深孔逆爆法”在开挖竖井施工中的研究及应用

竖井开挖施工面临着复杂的技术挑战和对安全的较高要求,而传统的施工方法已难以满足日益增长的对施工效率和安全性的需求。本文提出一种新型的竖井开挖方法“深孔逆爆法”,通过一次性钻孔和自下而上的分段爆破,优化了施工流程,减少了设备投入和工序交叉,还显著提高了施工安全性和工作效率。在某水库导流洞工程中,深孔逆爆法表现出良好的适应性和可靠性,通过精确的钻孔质量控制和高效的爆破流程设计,确保了竖井的开挖质量,在技术经济指标方面也优于传统方法,为竖井开挖工程提供了一种高效、安全和经济的新施工方法。

中深孔爆破成井在逊克金矿的应用

逊克金矿采用Simba1354凿岩台车施工切割井中深孔,对掏槽方式、炮孔直径、施工精度、装药结构、爆破次数进行了优化,选择桶形掏槽提供自由面和补偿空间,120 mm大直径炮孔减小穿孔数量,导向钎杆提高了施工精度。通过提高装药密度和增加导爆索等措施改善爆破效果,通过分次爆破减少了天井被堵死的概率。采用该方法成功实施了中深孔爆破成井,提高了生产效率,降低了天井掘进存在的炮烟、粉尘、浮石等安全风险,保证了采出矿量和各生产矿块的生产接续,为工程进展提供了有力保障,可为同类矿山的开采提供借鉴经验。

大直径超深竖井基岩段中深孔爆破参数优化及应用

千米级超深竖井具有地应力大、地层岩温高、穿越地层条件复杂等特点,使得竖井钻爆掘进凿岩成孔难、炮孔利用率低、井壁成形质量差。为了解决高应力坚硬围岩下竖井快速钻爆问题,结合山东某金矿超深竖井基岩段钻爆掘进,通过对起爆方式、雷管类型、炮孔设计等爆破设计参数进行分析和研究,提出了适用于大直径超深竖井基岩段中深孔爆破的参数。现场实践表明,优化爆破设计参数较好地解决了竖井轮廓成形、破碎块度、超欠挖工况等问题,实现了大直径超深竖井的快速掘进。

一次爆破成井技术在自然崩落法聚矿槽施工中的应用

在自然崩落法开采中,聚矿槽主要采用机械钻进盲天井提供爆破自由面,施工成本较高,效率低,安全性差。为解决自然崩落法矿山盲天井的施工问题,以普朗铜矿为例,从盲天井施工的关键参数选取、爆破设计、设备选型等方面出发,通过理论分析与现场试验验证相结合的方法,提出一种一次爆破成井的盲天井施工方法。在普朗铜矿进行试验获得成功,并实现推广。与传统方法对比,聚矿槽盲天井的施工工期缩短了70%,成本降低了80%~90%,成井质量效果良好。在普朗铜矿实施的高效中深孔爆破一次成井实例,不仅施工安全,节约成本,更可为国内外自然崩落法类似矿山的聚矿槽施工提供重要参考借鉴经验。

深孔爆破一次成井技术与应用实例分析

深孔爆破一次成井是解决天井掘进困难、加快天井施工和降低掘进成本的有效方法。介绍多孔球状药包爆破一次成井和直孔掏槽爆破一次成井2种模式,说明选择一次成井模式应考虑的因素,分析深孔爆破一次成井的技术难题,并提出相应的解决措施。研究认为,岩性、孔偏大小、成井断面大小和成井高度是影响模式选择的主要因素。通过圆形布孔、不等高分层、设置中间分层、分层同响、多分层上下依序起爆和分层间合理延时爆破等技术措施解决多孔球状药包一次爆破成井的夹制性难题;通过4空孔桶形掏槽,计算确定空孔参数和分段高度,试验确定槽孔装药结构和分段间炮孔堵塞长度等技术措施解决直孔掏槽方式与相关参数确定难题。最后,以某露天矿为工程背景,介绍了23m和32 m天井一次爆破成井的工程实例。

分层分段直眼掏槽在石灰岩井筒爆破中的应用研究

主要介绍了复式三角形分层分段直眼掏槽、复式正方形分层分段直眼掏槽以及孔内微差分段直眼掏槽在石灰岩井筒爆破中的对比试验情况。结果表明:复式正方形分层分段掏槽在试验井筒中有最佳的爆破效果,并应用现有岩石动力学的成果分析了这一试验结果的原因。此外,试验还表明最佳的炮孔深度接近于井筒的半径。

基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术

为保证一次爆破形成垂深30 m的大断面天井,本文提出了基于深孔预裂的球状药包爆破一次成井技术。首先通过对预裂爆破作用机理分析,选取了炮孔不耦合系数为3.1、线装药密度为1.61 kg/m、预裂孔间距为1.3 m等预裂爆破主要参数;同时根据爆破漏斗试验和球状药包爆破特点选取了圆形布孔、球状药包爆破孔间距为2 m、分层高度为3 m、同层同段起爆、分层微差200 ms等球状药包爆破主要参数。最后根据所选参数在三道庄露天矿进行现场实验,实验达到了预期的爆破效果,证明该技术在深孔一次爆破成井可行,对类似工程具有一定参考价值。

深孔多孔球状药包爆破一次成井技术应用

为了治理地下采空区,采用多孔球状药包爆破一次成充填井的方法充填采空区。为克服多孔球状药包爆破一次成井技术中夹滞性对成井深度的限制,从孔位参数、起爆方式、分层高度等多个因素改进设计,并在栾川洛钼集团三道庄矿区1354水平台阶面,进行现场对比试验,爆破一次成井深度成功突破到32 m。试验结果表明,所采取的减小夹滞性的优化方法是可行的,可有效减小成井中夹滞性的影响,提高爆破一次成井深度。

立井深孔直眼掏槽大直径中心空孔作用分析和参数计算

为提高立井基岩段掘进爆破效率,改善破碎块度,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,探讨深孔直眼掏槽大直径中心空孔的作用机理。理论研究表明:空孔为装药掏槽炮孔提供了一个与其相平行的辅助自由面和破碎岩石的补偿空间,加大了爆炸应力波的反射拉伸作用,空孔的存在造成了槽腔岩石中的拉应力集中,从而增大了岩石中的拉应力作用强度,引起槽腔中裂隙的进一步扩展延伸,使槽腔内岩石的破裂和破碎更充分。数值模拟结果进一步验证了大直径中心空孔所具有的应力叠加和反射拉伸作用。在此基础上,对空孔与装药孔间距的合理取值进行了理论分析计算,中心空孔应处在掏槽孔形成的爆破裂隙区之内,并选用较大的松动爆破作用指数进行设计。

超深孔一次和分段爆破成井技术试验

超深孔一次和分段爆破成井技术,机械化程度高,不需在井筒内进行爆破作业,是目前2种比较先进的筒状硐室施工方法。为进一步阐述2种爆破技术的设计方法和施工工艺,并比较2者的不同,在华丰煤矿11108双矸石仓,结合实际施工条件,分别设计了一次和分段爆破成井2种爆破开挖方案。爆破试验后,基于深孔直眼掏槽爆破机理、应力波反射机理和应力波叠加原理,对爆破结果进行分析,得出结论:在相同爆破条件下,超深孔一次爆破成井技术较分段爆破成井技术,具有施工速度快、成本低、劳动强度小、环境污染小、爆破效果好等优点。

钻孔电视在深孔爆破成井中的应用

某矿利用深孔爆破成井技术形成高溜井,因岩体局部节理裂隙发育,严重影响爆破效果和效率。提出了利用钻孔电视从前视角度和侧视角度对钻孔内孔壁进行无扰动的原位钻孔摄像,分析岩层结构、节理裂隙,绘制岩层剖面图,根据结构面的产状调整装药结构和爆破方案,避免了爆破事故,快速顺利穿越结构面。实践证明,在钻孔电视的协助下进行深孔爆破成井,可视化程度高、成本低、安全高效。

超深孔一次爆破成井施工工艺研究

用超深孔一次或分段爆破成井技术全深度一次钻孔,机械化程度高;不需井筒内爆破施工作业,安全程度高,是目前比较先进的筒状硐室施工方法。但是在施工工艺方面,存在钻孔、联线施工质量要求高,装药、封堵难度大,排矸与支护衔接困难等问题,制约着此技术的推广使用。立足于切实可行的一次成井施工工艺,结合实践经验,对钻孔、装药、联线、排矸及支护各作业工序进行优化;提出各施工工序的施工方法、施工工具及其制作方法;并制定了施工管理及安全措施。在华丰矿-750煤矸分离矸石仓,结合施工条件,设计了超深孔一次成井爆破方案。施工过程中,通过应用一次成井施工工艺,保证了各工序快速、安全、高质量施工。矸石仓的顺利施工,证明了一次成井施工工艺能有效指导筒状硐室一次成井施工,对类似项目的开展具有一定的参考价值。

深孔爆破成井在谦比希铜矿中的应用

谦比西铜矿700～ 900ml主矿体采用下向落矿分段嗣后充填法进行回采,针对采场切割天井施工需要,提出深孔分段爆破成井工艺,对该工艺的炮孔参数、装药结构和起爆方式进行了计算和设计,实际爆破效果表明：深孔分段爆破在谦比希铜矿具有很好的适用性,为类似工程提供了参考.

立井深孔爆破的若干技术问题

以掏槽和光爆为主 ,就立井掘进深孔爆破中诸如炮眼深度、掏槽形式和掏槽参数、周边光面爆破参数和光爆装药结构、电磁雷管起爆系统等若干技术问题进行了探讨 ,提出了相应技术观点 :较优的掏槽方式是两阶同深筒形直眼掏槽和孔内分段直眼掏槽 ;

切割井一次爆破成井实践

针对坑采铁矿的具体条件 ,在实验的基础上 ,提出了深孔爆破成井技术的布孔参数、装药结构以及起爆方式等的确定方法。

施工方案技术改进在某金矿深孔爆破成井中的应用

深孔爆破施工方法是切割天井快速成井的有效途径,但钻孔偏差是制约深孔爆破成井成功的重要因素。通过对山东某金矿680中段一采场切割天井钻孔偏差及其现场存在的问题进行分析,在原设计方案的基础上对施工方案进行改进。首先提出以炮孔补偿系数、破碎角和自由面系数这3个参数确定补孔位置及炮孔起爆顺序,解决了钻孔偏差问题;其次采用分次爆破和不同爆炸猛度的炸药解决了装药困难及雷管段别不足的问题。第一次爆破采用卷状乳化炸药进行人工装药,炸药猛度高,但装药效率低;第二次爆破采用特制的改性粒状铵油炸药进行机械装药,极大地提高了装药效率,而且爆破产生的有毒有害气体较少。最终作业现场取得良好的爆破效果,证实改进的施工技术方案切实可行,对类似工程具有一定的指导价值。

超深孔光面爆破在立井施工中的试验与研究

为了提高立井掘进爆破效果,采用理论分析和现场试验,对立井爆破中掏槽爆破、光面爆破等关键技术问题进行了分析和研究,并成功把超深孔光面爆破应用于立井掘进中。试验结果表明:超深孔光面爆破中较合理的掏槽方式是二阶单斜眼掏槽,较优的装药结构是孔底水间隔装药。

煤矿瓦斯抽采水胶药柱在井筒揭煤中的应用研究

针对煤矿深部井筒煤层埋藏深、瓦斯具有强突出危险性的问题,选用性能优良的煤矿瓦斯抽采水胶药柱,通过理论计算分析了药柱的爆破松动半径与煤-岩界面处的装药方式,并应用于某矿深部井筒深孔爆破快速揭煤的参数与工艺设计。结果表明:该方法能够实现深部井筒安全高效揭煤,也为以后井筒揭突出煤层提供了一条有效的途径。