岩巷线性聚能光面爆破技术

针对车集煤矿岩巷钻爆法施工时打眼多、装药多、光面爆破效果差、工效底的现状,分析了车集煤矿钻爆法施工时存在的问题及原因,提出了线性聚能光面爆破技术以降低打眼数、装药量,提高光面爆破效果,并分析了线性聚能光面爆破得以实现的原理,同时对线性聚能光面爆破聚能管装药方法、炮眼布置、装药结构、装药量进行了确定。现场试验表明,线性聚能光面爆破技术打眼少、装药少、光面爆破效果好、放炮后抛矸距离短、放炮对设备伤害小、成本底、工效高,取得了较好的爆破效果。     

光面爆破技术在石灰岩巷道掘进中的应用

基于石灰岩巷道的岩层分布和现场条件,巷道掘进中采用光面爆破技术,降低了石灰岩巷道掘进中的工程量,提高循环进尺,有效推进掘进速度。通过对光面爆破设计中的掏槽爆破和光面爆破等爆破参数以及装药和堵塞等施工工艺进行分析并优化,巷道的平均日进尺达到3.38 m,提高了39.1%;炮眼平均利用率达到90%左右;巷道轮廓成形达到了预期要求,超挖量控制在100 mm。该技术在巷道掘进爆破中取得了较佳的效果,为类似工程光面爆破提供了理论和实践指导意义。     

大断面岩石上山中深孔爆破技术试验研究

谢桥煤矿东二C组-450~-610m胶带上山,长701.639m,倾角12°,掘进断面积20.1m2。为提高该大断面上山掘进效率,结合现场工程实际,对炮眼深度、炮眼直径、药卷直径和炮眼布置等中深孔爆破参数,掏槽形式和掏槽参数,光面爆破参数和光面爆破装药结构,底眼爆破参数和底板控制,合理的起爆方式等进行了研究和现场试验,取得了良好的效果。炮眼利用率由试验前的81.36%提高到了90%,爆破材料和炮眼消耗量均有所降低;巷道周边光面爆破效果良好,超欠挖少,成形质量较高;破碎岩石块度均匀,爆堆较为集中,有效地提高了装岩机装岩工时利用率和装岩生产率;钻眼质量高,巷道底板控制好,消除了落底现象。     

中硬岩石巷道聚能管控制爆破与光面爆破的对比试验研究

在岩巷掘进中,好的周边爆破技术可以形成较好的巷道轮廓,减少后期的支护和维修成本,同时降低对围岩的损伤影响,增强围岩稳定性,因此通常采用密集打眼、少装药的光面爆破技术来实现.为了减少钻孔数量,同时保证周边成型效果,本文提出了采用聚能管控制爆破技术的途径,并通过理论分析和现场试验相结合,对光面爆破和聚能管装药控制爆破技术进行了对比研究.结果表明:通过优化爆破参数,采用聚能管装药比普通光面爆破更加有利于对巷道轮廓线上岩石的破碎,巷道成型质量好,单位炸药装药量减少,同时增大周边眼间距,炮孔数量减少,提高巷道掘进速度.     

水胶炸药聚能光爆技术在岩巷施工中的研究与应用

鹤煤公司现光面爆破技术存在周边围岩超、欠挖仍较严重等问题，特别是在较软弱破碎岩石中，问题尤为突出，且存在着单位耗药量大、爆破震动和空气冲击波强度大、围岩超挖和损伤大等一系列问题。为了保证光爆效果，提高巷道施工单进水平，以鹤煤六矿31采区回风上山岩巷掘进工作面为工程背景，经过井下现场反复试验、摸索、修正、分析总结，对炮眼布置、炮眼角度以及装药结构、装药量进行重新设计及优化，采用水胶炸药聚能光爆技术。工程实践表明，水胶炸药聚能光爆技术提高了岩巷掘进速度，减弱了围岩震动速度，实现了“三提高，一保护”的作用。研究对类似的岩巷掘进工程具有借鉴意义。     

聚能水压光面爆破在岩巷掘进中的研究

由于爆破技术在社会中的快速发展,聚能水压光面爆破技术开始在隧道开挖、巷道掘进等其他工程中逐渐应用。根据呼和乌素煤矿在岩巷掘进中的情况,通过对比常规光面爆破技术,从而体现出聚能水压光面爆破技术在其装置设备和原理上的优势。减少了炮孔的数量,降低了钻孔的费用,提高了岩巷掘进速度,减弱了围岩震动速度,实现了"三提高,一保护"的作用。在类似的岩巷掘进工程中具有借鉴的意义。     

工作面炮眼布置与岩巷掘进光面爆破技术

影响炮眼布置的主要因素是岩石性质、巷道断面的大小、钻眼设备、炮眼深度和炸药性能等。文章主要介绍了掏槽方式的选择与布置,辅助眼及底眼布置,岩巷掘进的光面爆破技术等问题。     

光面爆破在岩巷掘进时对巷道成形的重要性

介绍了光面爆破技术原理、优点、炮眼的种类、技术要求以及炮眼布置的基本要求,从而阐述了光面爆破技术在岩巷掘进时对巷道成形的重要性。     

软岩巷道预留不装药周边孔的光面爆破

通过对光面爆破在软岩中炮眼布置、装药结构、爆破顺序的分析,阐明了软岩巷道预留不装药周边眼的光面爆破效果。     

我国煤矿岩巷爆破掘进发展历程与新技术研究进展

巷道是煤炭生产的动脉。基于岩巷钻爆法施工，从爆破关键技术、掘进装备、爆破器材等方面，系统梳理了我国煤矿岩巷爆破掘进经历了爆破质量控制、掘进速度提升和巷道安全服役保障3个阶段的发展历程。在总结分析3个阶段发展特点及历程的基础上，重点介绍了煤矿岩巷爆破新技术的研究进展及工程应用：(1)周边定向断裂控制爆破技术，控制了爆炸能量在介质中的分布，验证了聚能药包对于提升巷道轮廓成型质量、降低围岩损伤以及减少炮眼数量的作用。(2)掏槽眼超深爆破参数优化技术，超深与循环进尺和巷道轮廓面面积相关，超深值直接影响炮眼利用率和单耗，针对淮南顾北矿的典型案例，当超深为400 mm时，爆破效果最好。(3)孔内分段装药爆破技术，最优上段炸药占比为0.382，结合数码电子雷管进行分段起爆，开创了在煤矿巷道采用数码电子雷管爆破的先例。(4)“相似”掏槽爆破技术，从理论上分析了传统掏槽爆破与“相似”掏槽爆破的区别，提出并证实了均化抵抗线的重要性。综合应用上述爆破技术，使全断面爆破的炮眼数量从（5～6）S的平均水平降低至（3～4）S (S为巷道断面面积)，实现了增加单循环进尺、提高炮眼利用率、控制巷道轮廓成型质量、降低围...     

隧道掘进爆破方案自动化系统设计研究

针对依赖工程经验粗放式隧道爆破方案设计的低效率、精细化不足的问题,依托寨山隧道工程,应用现场试验、需求分析、软件编程和互联网+相结合的技术,开发完成了隧道掘进爆破方案设计系统,实现了高效、精细化和实用性的爆破方案设计。研究结果表明:通过考虑隧道轮廓几何参数、开挖方法与施工台车框架结构,可实现炮孔参数的参数化、流程化和形象化设计。按照炮孔设计、装药量与装药结构设计和爆破方案生成的步骤,可快速生成隧道爆破开挖方案。装药量由爆破负担的围岩体积和经验公式确定。装药结构为炸药与爆破介质的纵向不耦合结构。研究成果可为类似隧道爆破方案自动化设计提供一定的指导。     

深井高应力大断面岩巷快速钻爆成套技术

 为克服深井高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆难题,以现代爆破理论、断裂力学、岩体力学为基础,提出一整套深部巷道坚硬围岩快速爆破技术,主要包括：新型定向断裂巷道轮廓成形控制技术、多向聚能装药高效破碎技术、双空孔复式直眼掏槽技术及适应高应力环境的不等抵抗线布孔技术。工程实践表明：该套技术的应用,大大减少了钻孔数量,提高了巷道成形效果和围岩稳定性,提高了炮眼利用率和岩石破碎质量,增加了循环进尺和掘进效率,并减少了支护和爆破材料消耗,实现了深井高应力全岩巷道的快速钻爆。     

新义煤矿切顶留巷技术应用研究

为解决新义矿采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该矿进行切顶留巷试验研究。首先,介绍切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算和现场爆破试验等方法,得出顶板预裂切缝高度为15 m、切缝角度为10°、锚索长度为10 m和7.3 m交叉使用等关键参数与技术,单孔最优装药结构为7＋6＋5,孔间距300 mm。留巷稳定后,顶底板最大移近量为400 mm,监测结果表明:切顶卸压条件下,留巷效果满足生产需求。     

深孔分段爆破成井技术在谦比西铜矿东南矿体的应用

谦比西铜矿东南矿体深孔采场切割井施工存在效率低下、施工困难、掘进成本高等问题。为提高切割井施工效率和降低掘进成本,本文提出了深孔分段爆破成井技术。通过研究深孔掏槽爆破机理,确保爆破过程中有足够的补偿空间,采用1个中心掏槽孔、6个空孔、8个辅助掏槽孔的布孔方式,选取掏槽孔孔径76 mm,空孔孔径152mm,中心主掏槽孔与空孔孔间距取400 mm,通过补偿系数的计算验证了布孔方式的合理性。并根据实验采场一次爆破成井的5次试验,针对15m深井制定了底部第一分段6.5 m与第二段分段8.5 m的深孔分段爆破方案,设置了合理的延期时间。最后,将研究成果在谦比西东南矿体切割井掘进过程中进行了测试,顺利爆破形成断面3×3 m,高度为15 m切割井。现场实际应用表明深孔分段爆破成井技术在谦比西东南矿体具有很好的适用性,可提高切割天井的成井效率,为类似的切割井爆破工程提供借鉴。     

焦作矿区深孔定向预裂割缝技术研究

为了研究工作面切顶卸压工程中深孔定向爆破割缝关键技术，对焦煤集团多个工程地点的切顶卸压工程进行了研究和分析，研究了双向薄壁点状聚能管、双向常规点状聚能管、双向常规线状聚能管及半圆形聚能管的特性，并确定了最优聚能管形式，制作了加工模具。结果表明，聚能管定向预裂爆破，利用切缝管对能量的导向作用进行割缝，是目前比较适应焦煤集团地质情况的深孔爆破定向割缝理论和方法，“双向常规线状聚能管”模具的研制，能够有效解决加工改造聚能管的瓶颈问题，使用方便，操作简单。工作面开切眼实施深孔预裂爆破后，开切眼产生大量裂隙，实现了顶板预裂的目的，有效地降低了综采面基本顶初次来压的强度，在工作面运输巷实施的顶板预裂爆破工程，对采面压力也产生了积极的影响。     

超深预裂孔底部加强装药高度试验研究

本次研究以传统预裂爆破技术为基础,以西北某露天铁矿并段超深孔预裂爆破项目为背景,在工程实例的基础上提出了超深孔底部加强装药公式,即底部加强装药高度L1取值范围0.1 L～0.2 L,其中L∈(15,30)为孔深,m。以底部加强装药的超深孔预裂爆破参数设计为基础,运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件进行数值模拟,对比模拟结果,分析底部加强药区域部分节点应力场分布以及压力峰值。结果表明底部加强药高度为4～4.5 m时预裂爆破效果最好。提出了底部加强装药高度L1取值范围0.15 L～0.17 L。并进行了现场试验,试验效果均较理想,底部成缝效果较好,证明了超深预裂孔底部加强装药技术可行,有效地指导了矿山生产。     

不同水量下不耦合装药混凝土试件爆破对比分析

为了研究不同水量条件下预裂爆破破坏机理,基于现有的爆破理论,对空气和水不耦合装药爆破进行了理论分析,得出空气和水不耦合装药的孔壁初始压力。在此基础上,应用LS-DNAY(非线性有限元)动力学分析软件,建立三维双孔不耦合装药爆破模型,分析在相同不耦合装药结构条件下,不同水量炮孔孔壁初始压应力;并依据Von Mises破坏准则,分析了炮孔连心线上的有效应力变化过程。在理论和数值模拟的基础上,进行混凝土试件不耦合装药爆破试验。结果表明:在相同的装药条件下,炮孔中水量越少,炮孔壁处产生的初始压力越小,炮孔连心线上的有效应力越小;预裂面平整度越好;同时空气和水混合不耦合装药时,空气部分的预裂面平整度优于含水部分。     

定向预裂切顶沿空掘巷技术应用研究

为了解决九里山矿沿空掘巷巷道支护压力大、变形量大、支护困难、维修工程量大的问题,基于切顶卸压原理和定向预裂爆破技术,结合九里山矿15091回风巷顶板岩层情况,确定了预裂爆破的深度,采用了双缝定向预裂管有效控制爆破产生裂隙的方向,实现了定向爆破。制定了切顶沿空掘巷施工方案,确定了定向预裂爆破参数及沿空掘巷巷道支护形式与参数,并通过矿压观测,对沿空掘巷成巷效果进行了评价。研究结果表明:采用定向预裂切顶爆破后,成巷不稳定时间由30 d缩短到20 d,短时间内巷道进入稳定期;沿空掘巷巷道两帮移近量最大为326 mm,较未切顶巷道减少了112 mm;顶板最大移近量为135 mm,较未切顶巷道减少了80 mm,巷道变形量明显减少,巷道维修量也大幅减少,取得了较好的经济效果。     

光面爆破技术在破碎岩体掘进中的应用

在某锌矿破碎岩体采矿试验中,采准切割工程的掘进采用了光面爆破技术,获得了超(欠)挖量15cm以下,光面半孔率40％以上的效果。介绍了光面爆破的参数选择、炮孔布置、装药结构、爆破效果及施工管理。