多排孔同段微差延时爆破技术在浅孔落矿中的应用

采用非电雷管引爆炸药的多排孔同段微差延时爆破技术,分段延时,减少单段爆破时的用药量,降低冲击波对周围环境的影响,同时多排孔同段响时（过去多称为挤压爆破）,又可起到增加主要裂隙,促进岩石破碎,降低大块率的作用。从而解决爆破对周边环境设施和后续出矿生产大块多带来的两大安全隐患问题。最大限度地降低爆破有害效应。     

中深孔掏槽爆破装药优化的数值模拟研究

采用LS-DYNA商用有限元程序建立了4孔掏槽爆破的有限元模型,模拟分析了不同孔深条件下不同装药系数时的爆破掏槽过程。计算结果表明掏槽孔是影响中深孔爆破效果的重要因素,并为优化掏槽孔设计方案提供了理论依据。     

不耦合装药条件下煤层爆破效应数值模拟研究

为了解决露天矿煤层爆破所带来的末煤率高的问题,提高矿山的经济效益,研究了采用不耦合装药代替连续装药结构;通过ANSYS/LS-DYNA软件构建了不耦合系数为1.0、1.2、1.4、1.6、1.8这5个模型进行分析。结果表明：随着不耦合系数的增大,炮孔底部压应力逐渐减小,且减小的速率呈现先增大,后减小,再增大的趋势;采用不耦合装药方法,可解决煤层爆破过度破坏的问题。     

岩石爆破损伤及数值模拟

在分析研究现有岩石爆破损伤模型和岩石损伤断裂理论的基础上,有杉计算有效弹性模量的Ｔａｙｌｏｒ方法建立了一个新的岩石爆破损伤模型,提出了岩石在爆炸应力波作用下的损伤断裂准则,以ＤＹＮＡ２Ｄ程序为基本框架,采用小损伤条件下的解耦方法,对大理岩在填塞和不填塞装药条件下的损伤历程进行了数值模拟。     

爆破载荷作用下岩体损伤数值模拟研究

利用FLAC3D对大直径深孔爆破损伤进行数值模拟研究,分析其在不同装药高度条件下,深孔爆破对岩石损伤作用规律及发展过程。根据模拟结果得出不同爆破条件下岩石的损伤范围随爆破药量的增加而增加,并随时间变化明显,且通过对爆破药量与损伤半径进行回归拟合得出一可靠经验公式,用以确定合理的爆破参数。     

地下硐室浅孔爆破方案设计及数值模拟

针对地下矿山硐室底板浅孔爆破整平工况,采用中心多段掏槽、周边孔延期爆破方式一次性实现浅孔爆破施工作业,通过结合现场实际情况与理论计算得出爆破设计参数,其中对掏槽区域进行专门设计,优化掏槽方式以保障掏槽区域岩石顺利抛掷并为后排炮孔提供自由面。为验证设计的合理性,设计人员使用LS-DYNA数值模拟软件建立浅孔爆破三维有限元模型,对爆破设计进行数值仿真分析。结果表明：岩石模型受爆破冲击作用后材料失效明显,有效应力高于岩石失效条件,炮孔周围压缩失效,炮孔间成缝贯通,破碎均匀;现场爆破施工完成后,爆堆松散集中,岩石破碎均匀,炮孔利用率达到72%～82%,爆破效果较为理想,为此类工程的爆破设计提供参考。     

浅孔落矿技术应用于新华钼矿的生产实践

介绍了浅孔落矿在新华钼矿的使用情况,总结了浅孔落矿在生产实践中面临的主要难题并提出了相应的解决办法,为类似矿山生产提供相关经验.     

混凝土路面浅孔控制爆破

介绍了浅孔控制爆破拆除混凝土路面的施工方法。     

既有溶洞岩体爆破装药结构优化及数值模拟

为降低溶洞等不良地质条件对于台阶爆破作业的负面影响,基于既有溶洞露天爆破作业工况,运用 AUTODYN 数值仿真软件,建立二维有限元模型,针对孔身、孔底、孔间溶洞模型进行装药结构优化及仿真分析,重点对比 分析了不同模型岩体损伤、孔壁压力和飞石速度差异。 结果表明:对于孔身溶洞,相较于普通 PVC 管装药结构,采用 尼龙编织袋装药爆破可有效提高爆炸冲击波对孔壁的压力,降低大块率,改善岩体松动效果;孔底溶洞采用底部填塞 +上部装药外加台阶底部钻水平孔装药方式,可有效破除残留根底;对于贯通型孔间溶洞,采用底部装药+中间填塞+ 上部装药+顶部填塞的分段装药结构,并在前排钻辅助孔进行孔底装药,可有效改善岩体损伤破碎效果。     

孟家沟极贫矿中深孔爆破数值模拟与应用

应用有限元分析软件Ls-dyna建立极贫矿爆破的三维模型,并用此软件的求解器和后处理器对极贫矿中深孔爆破过程进行了数值模拟。通过数值模拟,分析了不同孔网参数条件下,爆破动载作用对极贫矿中深孔爆破破碎效果的影响。经过实践验证,该类型爆破数值模型具有一定的应用价值。     

中空孔对直眼掏槽爆破效果的影响数值模拟

为了研究中空孔对直眼掏槽爆破效果的影响,运用非线性动力分析平台ANSYS/LSDYNA,建立有、无中空孔2种直眼掏槽爆破的三维数值模型,比较分析掏槽爆破过程中爆炸应力场演化历程以及岩体破坏特征。模拟结果表明:由于中空孔处发生了应力波反射,中空孔附近产生明显的应力集中效应,中空孔模型孔壁处测点的等效应力峰值为107.0 MPa,无中空孔模型中心区域测点的等效应力峰值为20.3 MPa;有中空孔时槽腔内岩体被充分破坏,空孔与掏槽孔之间形成贯穿裂隙,且空孔附近形成了层裂现象,而无中空孔时槽腔中间岩体破碎长度差、炮孔利用率低。     

综采工作面大型构造超深孔爆破研究

利用某矿综采工作面陷落柱典型细砂岩的基本动态力学特性和水胶炸药爆炸参数,采用Cowper-Symonds模型,在岩体爆破破碎区采用Mises破坏准则,通过ANSYS-LS/DYNA有限元软件,对柱状装药在半无限岩体内爆破破裂损伤区范围进行了数值模拟,得到了炸药半径与裂隙区半径之间的量化关系,据此设计了大直径超深孔扩裂爆破参数,并进行了现场试验研究。实验结果表明,采用大直径超深孔扩裂爆破快速处理综采工作面内的大型构造是可行的,回采速度提高了40%以上,截齿消耗降低了79.5%。     

高应力爆破扰动条件下巷道围岩损伤数值模拟研究

深部巷道围岩在频繁爆破扰动作用下微裂隙不断产生、扩展与贯通,形成宏观破裂,岩体失稳灾害日益突出。本文采用FLAC3D软件,考虑不同侧压力系数,开展高应力爆破扰动条件下巷道围岩损伤规律研究。结果表明：应力环境明显影响巷道围岩的损伤特征。初始应力条件决定巷道围岩的破坏区域和破坏形态分布,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤,加快破坏速度。与初始应力状态相比,爆破扰动造成巷道围岩松弛区变厚、应力集中程度和影响范围增大,同时改变围岩中位移的分布特征和范围,并增大围岩的最大位移量。巷道围岩所受双向载荷差值越大,爆破扰动作用后塑性区的深度就越深,破坏增量也越大,巷道围岩塑性区的范围远大于松弛区。支护工程应控制松弛区围岩,避免其发生垮落。研究为深部巷道围岩控制提供支撑。     

白云鄂博铁矿中深孔爆破数值模拟及应用

白云鄂博铁矿现已进入深深部开采,矿床开采技术条件及工程地质条件均已发生较大变化,特别是对于大直径中深孔的爆破现状,原爆破参数已不能满足现在的露天生产要求。调整和优化爆破参数,提高爆破质量对于矿山降本增效具有重大意义。为适应日益变化的采场条件,利用LS-DYNA 有限元模拟软件,模拟白云鄂博铁矿磁铁矿区和白云岩区爆破漏斗的形成过程,相邻炮孔不同间距的爆破效果,进而探讨不同时刻和位置冲击波的压力影响范围和应力应变等参数。分析了不同时刻和位置冲击波的压力传播范围和应力应变等参数。研究表明:磁铁矿区的孔距为8 ~9 m,但不能大于9 m,白云岩区的孔距可大于9 m。结合中深孔爆破模拟参数,对白云鄂博铁矿采场矿石区、岩石区和矿岩混爆区进行爆破试验。优化后爆破大块率降低了0. 5 个/ 万t,电铲满斗系数提高了4 个百分点,装车时间快了3. 5 s/ 台,铲装与试验等量矿岩铲斗牙尖用坏个数减少1 个。     

冲击矿压解危深孔断顶爆破步距数值模拟研究

采用FLAC3D数值模拟方法研究了深孔断顶步距分别为12m,16m,20m,24m,28m时综放工作面支承压力分布规律,结合新汶矿区冲击矿压防治实践,确定合理深孔断顶步距为20m。通过现场应用实践表明,深孔断顶步距为20m时,9m,7.6m,5.8m处煤体支承压力大小分别降低了30.6%,45.5%,15.2%,实现了综放工作面安全回采,深孔断顶步距合理。     

逐孔起爆技术在露天矿生产爆破中的应用

介绍逐孔起爆技术的基本原理、设计方法以及逐孔起爆技术在露天矿山生产中的良好效果。     

不耦合装药结构爆炸孔壁压力分布特性的数值模拟

针对爆破周边孔理论装药结构为同心不耦合装药而实际装药结构为偏心不耦合装药的现象,利用ANSYS/LS-DYNA建立数值模型,对测点孔壁压力进行仿真计算。结果表明,偏心不耦合装药中,测距不大于0.5 m时,孔壁压力峰值分布随垂直于轴向截面上半径与方向向下的竖直线之间的夹角β增大而增大;测距大于0.5 m时,相同截面孔壁压力峰值近似相等。然而,同心不耦合装药中,相同截面孔壁压力相等;偏心不耦合装药沿轴向分布的孔壁压力峰值衰减较同心不耦合装药孔壁压力峰值衰减快。     

某铀矿浅孔爆破落矿质量控制研究

某铀矿采用上向水平分层充填采矿方法开采,采场落矿原先采用推进式下向压采爆破方式,存在爆破落矿大块多、矿堆质量差、工人劳动强度大、采矿效率低、安全性差等问题。通过无轨机械化技术改造后,采用机械化上向水平分层充填采矿工艺,采场落矿采用分层集中钻孔,一次爆破落矿方式。为配合无轨采矿工艺,开展了浅孔爆破落矿质量控制试验研究,得到了合理的爆破炮孔布孔参数、起爆网路连接和爆破落矿工艺。将试验结果应用于工业生产,获得了较好的应用效果,采矿效率大幅提高,降低了大块产率,提高了爆破落矿质量,消除了采场二次爆破,降低了工人劳动强度,提高了本质安全度。