超大断面硬岩巷道光面爆破技术研究

为满足地下水封石油洞库工程的特殊要求及解决爆破开挖存在的诸多问题,结合前期施工经验,在理论分析与工程类比的基础上设计了中深孔全断面一次光面爆破技术,采用3.7~3.9 m的中深炮孔,三级复式楔形掏槽,崩落孔分层爆破,周边孔光面爆破,毫秒延迟起爆。现场试验表明,炮孔利用率高达90%,破碎块度适中,周边眼半孔率约为80%,超挖量控制在15 cm以内,巷道成型良好,围岩损伤小,开挖质量很好地满足了施工要求,为超大断面硬岩巷道全断面爆破开挖找到了高效可行的光面爆破方案。复式楔形掏槽技术能够获得理想的掏槽效果,为后续爆破创造了自由面及岩石碎胀空间。同时,该光面爆破技术可为其他类似的硬岩大断面、超大断面地下工程提供借鉴与参考,促进大断面硬岩巷道掘进爆破工艺水平的发展与提升。     

短距定向爆破抛掷技术在岩巷快速作业线掘进中的应用

大断面硬岩巷道多为炮掘施工,尤其采用液压掘进钻车、挖掘式装载机配合的岩巷快速作业线施工时,抛掷矸石对其损伤尤为严重。为避免设备损坏,在基于抛掷理论分析上,确定了一种适合大断面硬岩巷道的爆破方案,同时结合"阻抛孔"减弱爆破抛掷作用,有效地控制了抛掷距离,提高了巷道单进水平。     

易风化破碎岩体露天高精度逐孔爆破技术研究

结合某金矿矿岩破碎易风化和遇水崩解的特点,为了更好的控制易风化破碎岩体露天采场矿体位移和降低爆破振动对边坡的影响。利用矿业软件Surpac布置矿区爆破孔、爆破软件ShotPlus进行爆破网络设计,对岩移方向、单孔起爆时间、起爆过程进行了模拟。通过ShotPlus模拟实现高精度爆破,确保爆破顺序及岩体移动方向按照预期进行,矿区现场试验结果表明,采用高精度导爆管起爆,使起爆间隔时间小于8ms的炮孔降到最少,有效降低了爆破对边坡岩体的振动破坏,取得了良好的工程效果。     

上向进路回采控制爆破方法在嵩县山金的应用

嵩县山金原采用传统控制爆破方法,存在难以掏出岩 石、难以保护充填体、难以精确控制炮孔起爆时间等问题. 针对上述问题,提出了上向进路回采控制爆破方法.首先采 用倾斜角度较小的微楔形孔代替常用的垂直炮孔,可形成较 大的自由空间;其次根据理论计算获得底眼与下部充填体的 间距范围,可保护下部充填体;最后采用电子雷管和导爆索 代替常规的导爆管雷管起爆,可精确控制炮孔起爆时间和起 爆顺序.试 验 结 果 表 明:应 用 该 方 法 后 巷 道 超 宽 减 小 了 １６．２５个百分点,超高３．３％,断面规整性有所提高;巷道平均 进尺２．１３m,爆 破 进 尺 有 较 大 的 提 升;矿 石 大 块 率 有 所 降 低,整体爆破效果较好.     

中深孔光爆技术在硬岩巷道中的应用研究

目前,岩巷掘进的主要作业方式为炮掘,炮掘的循环进尺决定着掘进速度,因此,中深孔爆破的应用在岩巷掘进中日益广泛。中深孔爆破技术的实施受岩石条件的限制,在硬岩巷道中,炸药消耗量大、容易出现"抽炮"现象、炮眼利用率低,针对硬岩巷道中深孔爆破现场问题,对硬岩巷道中深孔爆破技术进行研究,通过改变掏槽方式、爆破参数、装药结构来改善爆破效果。本文以陈四楼煤矿为例,通过现场试验,对中深孔爆破技术在硬岩中的应用展开了研究。     

大型露天矿山边坡控制爆破与降振技术

针对大孔径大规模爆破,爆破振动危害效应大等问题,提出基于某大型露天金属矿复杂环境下的边坡控制爆破,通过采取降低台阶分层高度,缩小炮孔直径,炮孔进行分段间隔装药来控制单孔药量,并通过电子雷管逐孔起爆技术,计算机模拟起爆网路手段和预裂爆破技术等方式,达到降振效果。通过振动监测和边坡位移监测结果显示,采用这些降振技术可以尽可能减小爆破振动;同时总结出了该矿山的爆破振动规律和回归曲线,能够为复杂环境的控制爆破提供参考。     

巴润矿矿岩混合复杂爆区爆破分离技术试验研究

巴润矿床成因复杂,矿体不规整、产状及空间形态无规律,爆区内常出现多矿种、众矿体和多岩性混合的矿岩分布状态。常规露天开采爆破过程使破碎矿(岩)石在爆堆中相互混合,导致矿石贫化、损失较严重。针对矿岩混合复杂爆区存在的矿体边界不清、爆破过程矿岩混合和电铲装车时难以直观辨识矿(岩)石等难题,提出了向矿(岩)体中部抛掷堆聚、矿(岩)体交界处爆破分离成清晰沟槽为核心的分离爆破技术方案。通过钻孔岩粉取样化验圈定爆区内矿(岩)体的实际边界,综合应用矿(岩)体中部等时线定向抛掷堆聚技术、矿(岩)体边界多自由面长延时对孔起爆抛掷分离技术和电子雷管精准起爆技术等,实现了爆破荷载作用下矿(岩)石有序堆聚和边界清晰分离的目标。基于颗粒流PFC3D的数值模拟研究初步确定了台阶深孔爆破矿岩分离的技术参数,在此基础上开展了现场爆破分离试验。现场爆破试验的台阶高度为14 m,炮孔直径为310 mm,孔排距为(8～10) m×6 m,采用三角形布孔方式。先行起爆紧邻矿岩分界的同排两侧炮孔,延时110 ms后同时起爆跨矿岩边界的同排两侧炮孔。爆区内以矿(岩)体中部为起爆零点的多"V"型精准起爆和等时线抛掷堆聚等技术的综合应...     

安徽省含山县某道路开挖毫秒微差控制爆破方案设计

为确保安徽省含山县某道路开挖爆破作业安全,制定了毫秒微差控制爆破方案,设计了合理的爆破参数,开展了爆破振动和爆破飞石对民房的安全影响分析。现场爆破振动监测表明,爆区周边民房等处的爆破振动速度小于相应的安全允许振动速度,爆破飞石可以控制在安全范围内。在上述分析的基础上,进一步分析认为采用微差逐孔起爆技术,选取合适的微差时间;合理设计单体爆破自由面方向;采用低爆速炸药、不耦合装药方式;确保炮孔堵塞长度和堵塞质量等措施有助于确保爆破安全施工,对于类似道路开挖爆破作业有一定的借鉴意义。     

断层硬岩超深孔预裂爆破分析研究

以巴彦高勒煤矿311202工作面为背景,采用理论分析、数值模拟等手段对断层硬岩超深孔预裂爆破进行研究,研究结果表明:断层硬岩深孔爆破过程中,呈现"近-中-远"3个区域分布特征,结合311202工作面过断层实际情况,采用钻爆法施工炮孔,裂隙区半径为15～30倍的炮孔半径为0.5～1.2 m。爆破孔内炸药起爆瞬间,爆炸波的传播速度比爆生气体传播速度要快,爆炸波优先对岩石起破碎作用。随着爆炸波的传播与反射,应力波出现叠加卸载效应,降低爆破孔周围岩石应力强度,导致试块在沿对边中心连线方向发生破坏。炸药起爆时炸药爆炸的内能会转化为岩石试块破裂块体的动能及爆破孔周围岩石裂隙发育所损耗的能量,系统的总能量呈现降低趋势。     

大直径深孔爆破安全控制技术

针对大直径深孔采矿法回采存在的爆破规模大、爆破振动强度大、边帮控制困难等问题,以数个矿山多年大直径深孔爆破试验为依托,结合爆破振动监测和数值模拟技术,研究井下大直径深孔爆破安全控制技术。结果表明,空气间隔装药可以实现对高陡边帮和充填体的保护,确保边帮在规模爆破作用下的稳定性,同时极大地减少侧崩爆破的后冲作用。炸药在炮孔长度方向上分布越均匀,爆破破坏效应越小。基于高精度毫秒导爆管雷管的逐孔逐层起爆技术可以增加爆破自由面,增强岩石的破碎作用,同时控制最大段药量,有效降低爆破振动。     

爆破动载荷作用下支护结构的动态安全距离研究

地下洞库在开挖过程中,掘进爆破振动对围岩及支护工程的影响不容忽略。锦州地下洞库3北洞罐长934 m,基于地震波传播的空间效应,把3北洞罐分成3段,得出了各段的速度衰减规律。结果表明:洞罐前段衰减速率最快,中段次之,末端衰减最慢。按照新浇筑混凝土的爆破振动安全振速,确定了洞罐掘进在前段、中段和末端的安全距离,研究结果对其他洞罐支护安全距离的选择提供了理论依据。     

井底车场与副井马头门贯通控制爆破技术

为解决深井马头门车场内巷道贯通爆破施工中遇到的爆破振动、围岩失稳和爆破飞石危害等问题,根据井下岩层特点,提出了分段设计、分层施工和导洞爆破开挖技术相结合的施工方案。采用毫秒微差爆破、中间导洞、四周爆破扩帮及周边光面爆破等控制爆破技术,分别对马头门车场巷道上层和下层贯通区进行爆破作业。实践证明,采用小循环、小药量、分层、分区爆破法有效地控制了爆破飞石和振动对井壁、周边围岩和永久支护的影响,确保了施工安全、质量和工期。     

地下变电所硐室贯通控制爆破技术

为控制煤矿井下新开变电硐室与老变电所硐室贯通时的危害,采用了毫秒微差爆破、中空掏槽、周边光面爆破、松动开挖等一系列控制爆破技术,并分别对变电所硐室贯通前10～4 m段、贯通前4～2 m段和贯通2 m段进行爆破参数选择和炮眼布置,现场爆破震动的检测表明了爆破参数选择合理,施工工艺可行,并取得了较好的效果.     

岩滩水电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析

随着我国水利水电工程的发展,出现了许多的大跨度、高边墙地下洞室,洞周围岩的稳定性是设计和施工过程中关注的关键问题之一。根据岩滩水电站扩建工程地下厂房洞室群的布置情况,结合洞室围岩地质条件,采用FLAC^3D程序建立了数值分析模型。对施工开挖过程进行了模拟,研究了洞室群围岩开挖后的位移场、应力场和塑性区的分布特征,揭示了应力集中部位和围岩潜在破坏部位的分布规律。分析结果表明断层切割、洞室交叉是影响洞周围岩稳定性的主要因素,未与洞室切割的岩脉对洞周围岩稳定性影响不大。最后综合评价了洞室的稳定性,得到了一些有益结论。     

立井井筒基岩段深孔爆破技术参数优化分析

 通过对钻眼机具、掏槽形式、爆破参数、装药结构、起爆方式和炮眼填塞等因素的分析和研究,提出了立井过基岩段时深孔爆破的有效技术措施。爆破实践表明,提高了爆破效果,加快了施工速度,同时为类似岩层条件下的井筒掘进爆破施工提供了经验。     

小断面隧道快速掘进爆破方案优化研究

为解决西南地区小断面隧道爆破开挖时围岩稳定性差、超欠挖严重、爆破振动速度过大等问题,从水压爆破、准直眼掏槽形式、毫秒延时爆破三个方面对相关爆破参数进行优化分析,并从理论上给出了取得良好降振效果的最优毫秒延时范围。结果表明：1）水压爆破技术和准直眼掏槽形式的使用,能较好地改善爆破效果,形成较好的隧道轮廓和掏槽效果,但是无法控制爆破振动大小。2）从波形叠加的角度对隧道毫秒延时干扰降振原理进行了分析,得到了23ms～46ms的最优毫秒延时理论值范围。3）经现场验证,不良地段选用25ms延时作为相邻炮孔延期时间,掏槽眼与辅助眼、辅助眼与底板眼之间选用45ms延期时间的隧道断面延时设置能够将振动速度控制在1cm/s以下,降振效果良好。     

预留光爆层水压爆破在大断面公路隧道施工中降低爆破危害的应用

针对光面爆破技术开挖大断面公路隧道时普遍存在的线性超挖量大、光面爆破效果差、爆破振动大以及粉尘与爆生有害气体浓度高等一系列问题,采用预留光爆层水压爆破技术对新疆东天山特长公路隧道Ⅳ级大断面进行了开挖试验。结果表明,采用预留光爆层水压爆破能有效控制爆破危害,平均线性超挖量由0.924 m减至0.205 m,炮孔痕迹率由49.3%提高至91.1%,炸药单耗由1.348 kg/m³降至1.261 kg/m³,爆破振动幅值由5.057 cm/s降至3.249 cm/s,粉尘和各种有毒有害气体浓度随时间变化显著降低。试验结果证明预留光爆层水压爆破技术对大断面特长公路隧道掘进爆破危害控制的可行性,达到了隧道安全开挖、快速掘进、绿色钻爆等效果,对类似工程具有指导和借鉴意义。     

加强光爆管理 提高大断面岩巷快速掘进

光面爆破是井巷掘进中的一种先进爆破技术,它是控制爆破中的一种方法,目的是使爆破后留下的井巷围岩形状规则,符合设计要求,具有表面平整,损伤小,稳定性好。光面爆破只限于断面周边一层岩石(主要是顶部和两帮),所以又称为轮廓爆破或周边爆破。它具有减少超挖、成形好、围岩稳定性好、提高井巷施工进度、降低巷道支护成本等优点。     

地下厂房洞室群开挖三维初始应力场反演分析

针对某抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖计算前无法得出准确初始应力场的问题,提出了多种试算反演方案。结合现场实际情况,在考虑自重应力场与构造应力场、并施加应力梯度的共同作用下,通过反演计算分析得出了最贴近实测的原岩应力状态,可作为下一步地下厂房洞室群开挖及大体积光面砼浇筑数值模拟计算的基础,该研究成果具有一定的指导意义,为后续三维数值模拟计算提供参考依据。     

某隧道掘进爆破对周边民房安全影响分析

为确保某隧道掘进爆破期间周边民房的安全,开展了爆破振动和爆破飞石对民房的安全影响分析。根据监测结果,当隧道掘进段爆破最大段药量控制在38 kg以内时,爆破振动一般不会对周边民房造成损害;可通过严格控制单段药量和起爆总药量,并保证堵塞长度和堵塞质量,加强爆破安全警戒工作,可以避免爆破飞石引起的民房损害。最后提出了确保民房安全的爆破施工控制措施,为隧道掘进爆破安全提供指导。