楔形掏槽爆破技术在熊洞湾隧道的应用

介绍了熊洞湾隧道开挖施工中所采用的掏槽爆破的施工技术。根据熊洞湾隧道的工程地质情况,对隧道开挖的爆破参数、炮孔布置、装药结构以及起爆网络进行了分析和设计。提出了保证隧道开挖成型质量的施工方案,确保了熊洞湾隧道掏槽爆破取得圆满成功。     

预裂爆破参数设计及其在边坡工程中的应用分析

文章从预裂爆破的成缝机理出发,讨论了预裂爆破施工关键技术和预裂爆破存在问题。重点对预裂爆破的有关参数,如炮孔直径、炮孔间距、线装药密度、装药量、不耦合系数、装药结构和装药分配等的选择与计算从经验和理论方面作了探讨。     

杏山铁矿中深孔精准爆破技术工艺优化试验研究

合理的爆破参数优化设计一直是制约中深孔崩落回采成本和安全的难题之一。依托杏山铁矿中深孔机械化装药爆破工艺,采用理论分析和现场试验等方法开展研究。基于岩石力学特性及可爆性,开展爆破区域划分;结合经验公式和工程实践,分区域开展精细化爆破孔网参数、装药结构参数以及起爆方案研究;开展分区化爆破工业试验,优化中深孔精准爆破技术工艺。研究结果表明,试验区域矿石回收率大于60.50%,大块率小于4.5%;优化后的爆破孔网参数、装药结构参数和微差起爆方案,能够满足杏山铁矿大结构参数下机械自动装药精细化爆破要求;针对不同工况、不同赋存环境条件下的爆破开展精细化设计,有利于提高爆破质量。     

坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术应用研究

王庄煤矿工作面顶板致密性及完整性好、强度大,在工作面回采后不易垮落,尤其在大采高条件下顶板在初次来压之前容易形成大面积悬顶,影响工作面安全生产。针对上述问题,以8101工作面生产地质条件为基础,提出采用深孔爆破技术预裂顶板的方法,进行初次放顶。通过理论计算确定了炮孔直径、装药直径、炮孔间距、炮孔布置方式、单孔装药量和装药结构等参数,设计了深孔预爆破技术方案,取得了较为理想的爆破效果,有效解决了生产实际问题。     

多空孔单螺旋掏槽一次爆破成井技术实践

针对某矿采场切割天井施工需要,提出多空孔螺旋掏槽一次爆破成井技术,对该爆破成井技术的炮孔参数、装药量、装药结构和起爆方式进行计算和设计,采场爆破的成功试验为类似工程提供参考。     

高台阶并段预裂爆破半隔孔导向爆破技术研究

为控制高台阶并段爆破边坡质量及稳定性,在传统预裂爆破技术的基础上,提出了半隔孔导向预裂爆破技术。分析了隔孔导向预裂爆破应力分布规律及裂隙扩展情况。研究表明:半隔孔发挥上部未装药段空孔导向作用,形成拉应力集中,并在炮孔底部加强装药段形成压应力集中,弥补正常孔装药的不足,克服炮孔深部夹制作用;选取半隔孔装药量1.5、2.0、2.5、3.0 kg及孔间距0.6、0.7、0.8、0.9 m各4种方案,开展了半隔孔技术方案数值分析和现场试验。试验结果表明:装药量2.5 kg、线装药密度0.42 kg/m时,孔距选为0.8 m,此时可使能量利用率最大,保证底部的炮孔贯穿。研究结果对于露天矿山开采靠界爆破实践具有一定的参考意义。     

地下水封石油储库硬岩大断面控制爆破

大型地下水封石油储库作为原油战略储备的一种重要手段,在世界范围内被普遍采用。地下水封储库不同于其他岩石地下工程,其跨度大、边墙高、开挖断面特大,同时要求爆破振动低、围岩损伤小、稳定性高,对开挖爆破有着更为严格的要求。本文以华南某地下水封石油储库硬岩特大断面爆破开挖为例,基于钻爆开挖的特殊要求,提出"大洞小打、分部开挖"的施工原则,划大断面为小断面,分层分次爆破。采用复式楔形掏槽、毫秒延迟起爆、周边孔光面爆破等技术,综合选取孔径、孔深、孔距、最小抵抗线、炸药单耗及炮孔数目等参数,精心设计炮孔布置、装药及起爆顺序,给出爆破方案。实践表明,爆破振动、炮孔利用率、壁面成型、开挖进尺等均达到了预期,较好地满足了洞库开挖要求,特大断面硬岩爆破设计能够取得良好的爆破效果,可为类似工程提供借鉴与参考。     

复杂环境下岩石的深孔控制爆破

文中依据爆破实例，介绍了相应的深孔爆破方案设计、炮孔布置爆破参数的选取，根据装药量规则选取抵抗线的大小，根据建筑物的安全震速控制一次起爆最大药量，从而达到控制爆破危害的目的。     

装药结构对硫铁矿爆破效果的影响

对硫铁矿深孔台阶爆破的不耦合装药结构、全耦合装药结构和复式装药结构的爆破效果进行了对比实验研究,认为爆破强度较高的硫铁矿使用复合装药结构爆破效果较好,并对爆破效果较好的参数进行了整理,建议复式装药爆破参数应根据下部装药量计算。     

光面爆破在平硐开挖施工中的应用

介绍了光面爆破在某平硐开挖的成功实践。根据现场实际,选择合理的爆破方案、周边眼间距、炮孔数目、最小抵抗线、装药集中度等参数,周边眼采用间隔装药技术,使用微差爆破技术来进行掘进爆破,使超欠挖和岩石大小得到有效控制,取得了较好的爆破效果。     

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。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

多楔形掏槽聚能水压光面爆破技术优化

为了解决煤矿巷道爆破掘进过程中传统爆破出现的超挖欠挖以及掘进速度慢等问题,提出了聚能水压光面爆破技术,并针对巷道净宽×净高=4 600 mm×4 100 mm的断面进行了现场实地应用,取得了良好效果。为了使聚能水压光面爆破技术在不同巷道断面得到应用,通过优化炮眼布置参数及装药结构,提出了多楔形炮眼布置,即三竖一回拱炮眼布置法,同时配合聚能水压光面爆破技术,形成了多楔形聚能水压光面爆破新技术。该技术打破了常规光面爆破技术条件的约束,实现了少打眼少装药,提高了单炮进度且光爆效果好,达到了节能降耗快速掘进的目的。     

坑道出口现场爆破模型试验

针对某坑道出口爆破工程,研究决定采用“预裂爆破成型,平面药包分层剥离、定向抛掷”的爆破方案来解决坑道出口的可控爆破破碎和抛掷问题,采用“预留缷碴坑,抵抗层双向抛松,一次成型”的爆破方案来解决坑道出口两侧临空岩壁单向抛掷问题。为验证方案的可行性与时效性,根据工程环境地质条件及坑道几何参数,由爆破相似律确定试验爆破模型主要设计参数与试验爆破参数,进行现场爆破模型试验。试验结果得知爆后坑道出口全部贯通,洞口成型较好,岩石抛掷距离达到了设计要求。表明该爆破方案试验设计合理可行,爆破设计参数选择正确,得出了该爆破方案能实现坑道出口爆破的快速疏通,试验为坑道出口爆破提供了设计参数和理论依据。     

深孔爆破技术在淮南矿区岩巷掘进中的应用研究

通过对淮南矿区采用中深孔爆破技术进行岩巷掘进的研究,阐述了中深孔爆破技术爆破参数的确定方法,提出了中深孔光面爆破中工作面炮眼布置方法,对淮南矿区的岩巷掘进提供理论支持。     

聚能光面爆破光爆层参数优化研究

结合聚能爆破对光面爆破光爆层参数进行优化分析，分析了聚能爆破初始裂纹的形成机理，提出了采用双孔聚能方向裂纹贯通时和非聚能方向主裂纹与反射拉伸波引起的拉伸裂纹贯通时的时差作爆破效果评价标准，结合裂纹最终扩展效果进行分析，并将研究结果应用于实际工程中。研究表明：仅从裂纹贯通时差的角度分析，在一定范围内光爆层厚度越小，炮孔间距越大，效果越佳；在相同炮孔间距下，随着光爆层厚度的增加，光爆层的裂纹密度逐渐减小，为保证炮孔间裂纹的有效贯通及有效控制破碎块度大小，炮孔间距不宜大于700 mm、光爆层厚度不宜小于500 mm且不宜大于700 mm；当药型罩为PVC的椭圆双极线性聚能药包装药结构，炮孔直径为42 mm时，聚能光爆层最优爆破方案为“炮孔间距为700 mm，光爆层厚度为600 mm”。研究结果为类似工程光面爆破周边眼参数的设计提供参考。     

双楔形掏槽方法和光面爆破技术的综合设计

针对一些围岩较为坚固难爆的巷道,采用新型的双楔形掏槽方法并结合光面爆破技术,通过理论分析得出了炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼的布置方式、炮眼装药量、炸药单耗和一次起爆药量等爆破参数。最后,通过具体应用示例,验证了这些参数确定方法的正确性。     

深孔预裂爆破装药量计算方法及水耦合装药结构优化

岩体内爆破裂隙的发育程度与装药参数密切相关。针对现有装药量计算方法在深孔预裂爆破应用中适用性差的问题,通过建立柱状装药简化计算模型,基于体积法计算原则,提出了一种深孔预裂爆破装药量计算方法,并分析了水压爆破作用机理,对深孔预裂水耦合爆破装药结构进行优化,解决了深孔封堵劳动量大、含水地层封堵困难、炸药拒爆等不易处理的难题。采用上述研究成果,在新驿煤矿硬岩巷道开展了综掘硬岩深孔预裂爆破现场试验,借助钻孔成像仪及声波测试仪进行爆破效果检测。结果表明:爆破后孔内岩石大量裂隙增加,岩石完整性下降,封堵段岩石完整性系数下降至0.3～0.5,装药段下降至0.1,综掘机推进过程中爆破区域推进速度增加,验证了装药量计算方法及装药结构的优越性。     

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。