可变密度的炮孔填塞材料的应用

研究确定,破碎效果不仅决定于力的参数,也决定于爆破脉冲作用的时间参数。控制时间参数就可改变爆破脉冲和爆破对介质的作用时间。因此,填塞材料和填塞结构是影响岩石破碎程度的主要因素。使用填塞材料作为炮孔炸药的密封材料,对爆破破碎效果和安全性会产生极大影响,可延长爆破产物对岩体     

基于ALE算法的单孔台阶爆破数值模拟研究

岩石在炸药爆炸荷载作用下,其瞬态破坏过程难以用现有的技术进行有效的监测。为研究在台阶爆破中岩石的破碎及抛掷过程,采用LS-DYNA建立单孔台阶爆破三维数值计算模型,通过ALE算法并结合流固耦合定义岩石和炸药的接触,模拟炸药在炮孔内爆炸的全过程。分析了炮孔内炸药的爆轰过程及其压力极值分布、岩石裂纹的形成和拓展的宏观现象、岩石的块度分布及其抛掷过程。模拟计算结果显示,炮孔粉碎区半径为装药半径的3.9倍,坡面破碎岩石的最大抛掷速度为73.8m/s。采用ALE法模拟单孔台阶爆破,其爆破效果与现有工程实际相吻合,可以为工程爆破参数的设计和优化提供参考。     

爆破飞石的控制

飞散到爆破安全区以外的过远飞石所引起的事故,约占露天矿爆破事故的25％。也是毁坏矿山设备和设施的常见原因。炸药能量超过爆层所需能量、填塞不当或爆炸能经岩层弱化带迅速泄出都会产生飞石。发生这种现象时,大部分炸药能量都消耗于抛掷岩石,而不是用于破碎岩石和控制爆层的移动。地质因素、不当的爆破设汁或工作粗心大意都可能引起飞石。矿山必须掌握在易于产生飞石的地质条件下爆破时如何改变爆破方法。也必须要评价如何会影响产生飞石的其它因索,如单位炸药消耗量、炮孔排列方式、延期顺序、填塞高度、炮孔精度和装药方法等。     

炸药选型对岩石破碎的影响研究

依据岩石属性的多能量乳化炸药技术成为智慧矿山建设的方向之一.为研究炸药选型对岩石破碎的影响,利用数值模拟方法对乳化炸药和铵油炸药的3种爆炸载荷上升沿时间与岩石破碎效果的关系进行对比分析.结果表明,随着爆炸载荷上升沿时间的递增,炮孔附近的应力峰值先增大后减小,裂纹扩展的范围越大;对于最后一排炮孔进行爆破时,采用减小炸药量方法,也可以选择爆速小、密度低、爆炸载荷上升沿时间小的炸药;爆炸载荷上升沿时间越大,越有利于爆破岩体的抛掷,从而为后续爆破提供足够的自由面.     

专利简介

岩石破碎方法此发明适用于露天和地下爆破工作，旨在依借爆炸能的定向作用提高爆破效率。用固结的聚合物泡沫填塞材料填充整个炮孔。在此固结泡沫中形成一条纵向博，其内装填炸药，孔口用填塞物填塞后进行爆破。爆炸对爆破对象作用的模拟方法此模拟方法包括建立爆破对象的相似馍型，将金属导体置于模型内，通过导体供给电流，保证导体爆炸和处理金属导体爆炸对爆破对象破坏诈用的结果。为了依赖延长金属导体爆炸产物对爆破对象模型的作用时间来提高模拟的可靠性，在爆破前将金属导体置于易蒸发物质层内。按指数事改变通过导体的电流。水孔爆…     

软弱垫层装药爆破作用探讨

根据炸药爆炸在介质中的作用原理，探讨软弱垫层对孔壁压力的影响，经过理论推导及工程实践表明，一定厚度的软弱垫层的存在一方面改善了岩石的破碎效果，另一方面又降低了作用在炮孔壁上的初始冲击压力，从而大大改善了爆破效果。     

基于数值模拟的岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破研究

随着炮孔深度增加,炮孔底处岩石夹制作用增强导致破岩效率和炮孔利用率较低,原有的连续装药方式不能解决上述问题。在这个基础上,研究了岩石巷道深孔分段装药掏槽爆破技术来提升掏槽爆破效率。使用光滑粒子流体动力学-有限元方法（SPH-FEM)建立了不同分段装药结构的单孔掏槽爆破模型,分析了不同模型爆破过程中岩石粒子抛掷速度、岩石抛掷数量以及爆破腔体特征。结果表明：不同装药结构会影响炮孔附近岩石的损伤范围,传统的连续装药结构在炮孔径向形成的损伤区域比分段装药结构大。此外,连续装药结构由于炸药集中在炮孔底部使得炸药能量分布不均匀,导致掏槽爆破效果差;采用分段装药结构可以增加岩石破碎数量和优化爆破腔体,岩石粒子在飞散过程中会产生2次加速现象;第一段装药比例较大或者较小会明显造成炸药能量利用不合理以及爆破腔体效果差。在模拟中设定的炮孔长度、岩石参数以及炸药性能条件下,当第一段装药比例为0.4时,深孔岩石巷道掘进掏槽爆破能够充分利用炸药能量,达到较好的掏槽爆破效果。将数值模拟得到的最优分段比例应用到现场巷道掘进爆破施工中,并利用数码电子雷管实现掏槽孔内2段炸药的延时起爆。现场试验结果表明分段装药能够在深孔...     

充填高度对爆破效果的影响

<正>露天台阶深孔爆破中,充填高度(堵塞长度)是指装药后炮孔的剩余部分作为充填物的长度。合理的充填高度应从降低爆破气体能量损失和尽可能增加炮孔装药量两个方面来考虑。充填高度过长将会降低延米爆破量,增加钻孔费用,并造成台阶上部岩石破碎效果不佳。充填高度过短则炸药能量损失大,将产生较强的空气冲击波、噪声和飞石较多的危害,并影响炮孔下部效果,可能产生根底。充填的影响因素及其确定充填高度对爆破效果的影响     

填塞长度对单孔爆破轴向损伤分布影响研究

为研究在爆破过程中填塞长度对圆柱岩样爆破效果的影响,通过数值模拟方法建立了分区域圆柱岩样单孔装药的三维模型。通过改变填塞长度,对爆破过程中填塞物及圆柱岩样的损伤情况、位移变化和裂纹扩展进行了对比分析。结果表明：模拟结果与圆柱岩样实验室爆破裂纹扩展与损伤情况相一致,验证爆破模型可有效模拟岩石爆破过程。在填塞长度为炮孔长度的23.7%内,填塞长度的增加可显著抑制填塞物冲出炮孔程度,而超过此区间后,单位抑制效应微弱。填塞长度从炮孔长度的7.9%到39.5%,岩柱表面裂纹网络复杂程度逐渐降低,但裂隙宽度显著增加。在炸药引爆后岩柱中部区域的损伤值最高,在填塞长度为炮孔长度的23.7%时取得最高值为0.75。在岩柱上部区域,损伤随填塞长度呈现凹形变化,差值在0.0543;而五种填塞长度在岩柱中部区域的损伤差值最大,为0.0679;对岩柱下部区域的损伤影响较小,变动幅度为0.0099。填塞长度的合理选取为实现精确区域爆破和提高爆破效果提供了新的途径。     

狮子山铜矿多排同段爆破的实质及其破岩机理

狮子山铜矿多排同段爆破的实质是“短时微差”起爆和“随机同时”起爆爆破作用的复合,其主要特点表现为爆破工艺及相应的采矿工艺得到简化。“短时微差”起爆的爆破作用机理类同于排间段别微差爆破,但爆破应力波的叠加作用及爆炸气体作用更加充分,爆破裂纹的形成、交叉分枝现象更为普遍。“随机同时”起爆,炸药能量同时对岩石释放,极易沿孔间连线形成足够宽的贯通裂纹,但在炮孔的其他作用方向上,这种炸药能量同时释放对岩石的破碎作用没有明显效果。     

深孔水压爆破孔壁压应力模拟分析

在工程爆破中,炸药爆炸的大部分能量消耗于炮孔周围粉碎区中对岩石的过度破碎。通过数值模拟,对深孔水压爆破孔壁压应力进行了分析。模拟结果表明,深孔水压爆破可以降低孔壁的峰值压力和准静态压力,避免或很大程度上减小爆破粉碎区的存在,明显提高炸药能量利用率。     

最优爆破—增产和赢利的关键

本文探讨了炸药与岩石相互作用的各种情况和可以使一次爆破作业更有效的方法。讨论了改善破碎效果、位移和爆堆松散度的技术。通过选择(1)最合适的炸药和起爆系统;(2)最佳的台阶高度、炮孔直径、炮孔布置型式和最优的爆破规模和形状;以及(3)最好的起爆顺序,将能够使一次生产成本降到最低。说明了用炸药因素作为唯一的爆破设计标准的错误以及用能量因素作为唯一的爆破设计标准的局限性。推荐采用通过炸药选择和解耦作用,把炮孔压力的峰值提高到正好引起压缩破碎时的数值。在应用现有的爆破技术过程中,要精心处理技术细节,这显然是相当重要的。根据当前技术、环境问题、人类行为和期望方面的趋向,介绍了爆破方法某些方面的理论推断。     

炸药和破碎作用的控制

岩石的爆破破碎程度取决于一组相互关联的因素,它们与岩石、炸药及其起爆顺序、炮孔及其布置以及巷道的类型相关。一种特定的破碎程度大多是借助于反复试验爆破方法而取得,因为爆破工程师一般可资利用的资料仅适用于普通教科书所述的一些岩石类型,然而,爆破技术远非静止不变的;新近的研究已集中于应用炸药燃烧速率数据的计算机模型,使炸药与每种类型的岩石和炮孔直径相匹配。未来的研究开发有可能定制炸药,使之在装入炮孔时与岩石特性的三维图相吻合(由凿岩作业得知岩石特性并将其储存在计算机的存储器中)。本文是珀森教授在最近举行的桑德威克凿岩工具公司(Sandvik Rock Tool)凿岩日会议上所作报告的修订稿,本文阐述破碎过程,提出一个用于测定岩石应力和破碎度的简单数学模型,讨论和分析了不同炸药的效率。     

降低大块产出率

产生大块的内在原因可分四个方面:1.炮孔排列不当;2.爆破器材质量不好;3.装药和爆破方法不合适;4.地质条件不利。炮孔排列的好坏是最主要的问题。炮孔排列不当,爆破时所能采取的补救措施是很有限的,如增加药量或用威力更大的炸药爆破,只会增加爆破费用,而可能仍然不会改善破碎效果。     

填塞物对炮孔爆破效果的影响与分析

在爆破作业过程中,炮孔填塞质量的好坏能够影响爆破效果。通过研究填塞物的填塞作用、不同填塞物的填塞效果以及由于填塞效果不好所造成的影响等方面,分析总结了填塞物对于炮孔爆破的效果及其优点,为类似的爆破作业提供了参考价值。为寻求快速、简便、可靠的炮孔填塞技术奠定了一定的基础。     

钻爆法中炮孔填塞的研究现状及发展趋势

钻爆法是当前岩体开挖的主要方法。钻爆法施工时,适宜的填塞相比无填塞,能提高爆破作用效果10%～50%,炸药单耗降低10%以上,空气冲击波压力降低75%～80%,爆生气体对待爆介质的作用时间能延长3～5倍。炮孔填塞质量是影响钻爆法爆破效果的重要因素。经过三十多年发展,炮孔填塞研究取得巨大进展,本文通过开展填塞的作用机理、填塞物的运动规律、填塞长度和填塞材料等方面的文献分析,指出填塞体对爆破冲击波和爆生气体的作用机理研究尚未明确、尚未建立不同爆破作用下填塞长度计算公式、缺乏使用方便快捷和填塞效果好的新型填塞材料等问题,并提出通过新型电爆破装置代替传统起爆源、新型膨胀填塞材料研究、加强高校与爆破企业的合作是未来填塞研究的发展趋势。     

改善劳动卫生、爆破作业安全性和爆破效果用的充填物

为确定如下情况而进行研究一般的砂、碎砖面、粘土和盛满水的各种型状塑料袋等有希望的充填物。a),关于炮孔封闭的持续时间和岩石应力,和放射状的移动速度有关的充填物种类和长度的效果。b),炸药、充填物,被爆破岩石的特性与充填物最适宜种类和充填物长度的相互依赖关系。c),有关劳动卫生,防止爆炸性混合瓦斯引燃的炮孔充填物效果。炮孔内充填物的运动特性和速度,与充填物的长度和种类有关。如果所附加的充填     

隧道掘进爆破水填塞技术研究

隧道水填塞爆破是在传统的隧道爆破中加入水袋作为填塞的施工方法。加入水袋后,能使爆炸冲击波更好地传播,减少爆炸能量损失,节约炸药用量,提高经济效益,且爆破形成的水雾明显降低了有害粉尘浓度,保护了环境。针对隧道空气介质和水介质不耦合装药爆破对孔壁岩石的初始压力,进行了计算和比较。在刘家岩隧道掘进爆破中,采用水填塞爆破与普通爆破进行了试验对比,实践证明,水填塞技术在减少超挖、提高炮孔利用率、保护保留围岩的稳定及降低成本等方面优势明显。     

隧道直孔掏槽爆破的炮孔间距分析与确定

炸药爆炸能量、炮孔体积、爆破作用指数是影响直孔掏槽炮孔间距的重要因素;在因素分析的基础上,结合已有的计算方法,通过算例求解,为爆破法施工提供了理论依据。     

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。