水下钻孔爆破应力分析与孔网参数优化

为探究水下钻孔爆破应力响应规律与最佳孔网参数的布置情况,研究水下钻孔爆破爆轰波传播规律,以提升水下钻孔爆破的设计水平。通过LS-DYNA软件,建立有限元分析模型,并设立多种工况条件下的爆破模型,研究了不同起爆方式、不同水深以及不同孔网参数条件下被爆岩石的应力变化,并进行分析比较,从中选择最佳模型。结果表明:孔底起爆应力传播快、时间长、对上部岩石破碎性好,而应力分布不太均匀;中间起爆应力分布均匀但最大应力不足;两端同时起爆时最大应力足够强但上部岩石的应力却是最小的。在不同水深条件下,水深变化对于岩石的峰值应力的影响较小,需着重考虑水深对炸药的影响。在不同孔网参数条件下,孔距、排距的改变会爆轰波的传播距离,应力变化与孔距呈负相关;增大填塞长度,能使炮孔内高压维持更久,且增大炮孔下方压力。可见,水下钻孔爆破中,水深对于爆破应力影响较小,而应对不同岩石性状应选用不同的起爆方式,同时孔网参数的选取也应当进行模拟验证,才能使爆破效果最好。

冲击压缩载荷作用下损伤砂岩的动态能量演化及破碎特征

开挖和构造运动等外部扰动使岩体处于不同程度的损伤状态,损伤岩体内缺陷的产状、密度和大小与预制裂隙岩体存在显著的差异。本研究基于Weibull分布,分析了冲击载荷作用下损伤岩体的耗能密度增长率与静态损伤因子之间的理论关系,并通过室内试验开展验证。采用不同上限静态预压后使砂岩处于不同程度的损伤状态,并用CT成像进行验证。然后,利用高速摄像机和几何分形技术探究了不同驱动压力作用下不同损伤砂岩的破裂过程和破碎特征。实验结果验证了耗能密度增长率关于静态损伤因子的函数关系式服从Weibull分布,耗能密度增长率随着损伤因子的增加逐渐增大;随着砂岩损伤程度或驱动压力的增加,破碎岩块的数量和破碎程度都增加。这些研究成果扩展了岩石动力学理论,验证了冲击载荷下损伤砂岩的能量演化、破裂过程和碎裂特征,还为动力灾害显现下岩体的风险解危提供了参考。

“双碳”战略下煤矿减碳实施路径研究

随着“双碳”战略的推进,煤炭生产企业提出“零碳矿山”等建设目标,着力降低煤炭开采过程的碳排放。在煤矿碳排放来源和结构组成分析的基础上,提出减碳、零碳和负碳多组合技术实施路径,以西部某2 000万t/a新建在产矿井为例,定量分析了碳排放量和减碳实施路径及减碳贡献。结果表明,仅靠煤矿能源系统低碳化改造和矿区碳汇减排贡献量有限,还需发展风光新能源绿电、优化开采工艺减少CH_(4)和CO_(2)逃逸排放、开展CO_(2)矿化等技术来实现大幅减碳,最终实现煤矿“零碳”开采生产。

露天矿山出入沟与卡车的数量匹配关系探讨

巴基斯坦塔尔煤矿项目在基建剥离和生产运维阶段中出现了运输效率较低的情况,为了保证现场的运输能力,发挥车辆的运输效率,释放矿山生产能力,通过探讨测定矿山道路的基本参数,对矿山卡车的运输能力、矿山道路的通行能力进行分析。