大直径深孔爆破参数优化研究

针对地下大直径深孔爆破存在的块度不均、超采超爆、边帮控制不佳等问题,在影响爆破效果的主要因素进行理论分析的基础上,采用ANSYS/LS-DYNA软件对大直径深部爆破孔网参数和边界孔装药结构进行模拟研究,确定了不同孔径下最佳的孔网参数和边界孔装药结构。将爆破参数优化结果应用于凡口铅锌矿井下大直径深孔爆破现场,取得了良好的爆破效果,研究结果为类似矿山大直径深孔爆破参数优化提供理论依据和和技术参考。     

凡口铅锌矿机械化凿岩装药的爆破效果分析

凡口铅锌矿根据生产需要,采用机械化凿岩台车凿岩、小装药台车装药爆破。通过现场实际试验,发现与人工凿岩相比,凿岩台车凿岩爆破效果显著提高,小装药台车装药爆破效果较人工装药爆破效果差。分析认为小装药台车装药爆破效果取决于对装药台车本身的正确使用,凡口铅锌矿还需在实际生产中进一步探索适合本矿的装药台车装药方法。     

地下矿山直眼掏槽爆破参数优化研究

针对凡口铅锌矿目前直眼掏槽钻孔数量多、凿岩效率低等问题,开展了直眼掏槽爆破参数优化研究。通过理论计算,确定了钻孔孔径以及装药孔与空孔间距的范围。运用LS-DYNA数值模拟软件对理论计算取值范围内不同孔径、装药孔与空孔间距等参数进行模拟研究,对各模拟方案下应力分布状态及关键单元的应力值进行分析。结果表明,空孔具有导向及应力集中作用,在装药孔及空孔孔径相同条件下,当孔径为0.051 m和0.058 m时,孔间距均应取0.30 m; 当孔径为0.064 m时,孔间距应取0.35 m。工程应用结果表明,这3种爆破参数方案均能达到预期爆破效果,综合爆破后矿石块度及凿岩效率,最终确定掏槽爆破参数为:孔径0.051 m,装药孔与空孔间距0.30 m。     

岩石爆破块度分布的分形结构

应用分形几何理论研究了岩石爆破块度的分形特性，发现岩石的爆破块度具有良好的分形结构。建立了爆破块度的分维数与爆破参数的关系。由此可进行岩石爆破后的块度估算，爆破块度的预报和爆破参数的优化。     

放顶煤开采爆破破碎硬顶煤研究

以大同坚硬煤层金属网下放顶煤和全厚一次放顶煤开采试验为原型 ,采用大煤样爆破实验方法 ,按垂直层理和平行层理模拟爆破 ,研究了装药不偶合系数Ke 和线装药密度对坚硬顶煤爆破块度的影响规律 ,提出了模型与原型炸药量的换算关系式 .应用分形理论初步分析了分形块度、表面裂隙分维与爆破能量密度的关系 ;探索了爆破法破碎坚硬顶煤的合理爆破及施工参数 ,并认为垂直层理爆破Ke<1 2 ,而平行层理爆破Ke>1 2 ,有利于提高顶煤体冒放性 .     

空气间隔装药对爆破效果的影响

结合国家“七五”科技攻关项目“凡口铅锌矿阶段深孔台阶崩矿采矿法研究”回采间柱的试验研究,从改善爆破效果、加强爆破作用控制、确保两侧充填体的稳定性着手,分析和研究了作为控制爆破作用技术措施之一的空气间隔装药爆破的作用机理及合理结构参数的确定。模型试验及现场应用情况都表明了空气间隔装药爆破能改变应力波的形状、降低应力峰值、延长正压作用时间、增加冲量密度和能量密度,从而有利于改善爆破效果,加强爆破用用控制。     

岩石爆破块度分布的分形与分维

应用分形几何理论研究了岩石爆破块度的分形特性，发现岩石的爆破块度分布具有良好的分形特性。建立了爆破块度分维数与爆破参数的关系。由此可进行岩石爆破参数的优化和爆破块度的预测。     

空气间隔装药对爆破效果的影响

结合国家“七五“科技攻关项目“凡口铅锌矿阶段深孔台阶崩矿采矿法研究“回采间柱的试验研究，从改善爆破效果、加强爆破作用控制、确保两侧充填体的稳定性着手，分析和研究了作为控制爆破作用技术措施之一的空气间隔装药爆破的作用机理及合理结构参数的确定。模型方式 验及现场应用情况都表明了空气间隔装药爆破能改变应力波的形状、降低应力峰值、延长正压作用时间、增加冲量密度和能量密度，从而有利于改善爆破效果，加强爆破作     

光面爆破在凡口铅锌矿间柱深孔爆破中的应用

凡口铅锌矿在间柱采场深孔爆破中,根据周边围岩、矿体和充填体的情况,采用光面爆破方案,在控制采场超采、保护边帮充填方面取得了一定的成效。介绍了爆破参数和装药结构的设计,总结了爆破的效果及存在的问题,并提出了相应的建议。     

近充填体崩矿过程爆破振动控制研究

采用ANSYS/LS-DYNA分析凡口铅锌矿间柱采场近充填体炮孔的爆炸应力场, 提取充填体内一系列节点的振动速度, 加以对比分析, 以优化炮孔装药结构, 控制爆破对充填体的影响。研究结果表明: 炸药在炮孔内分布越均匀, 爆破对充填体的破坏效应越小;采用空气间隔装药时, 爆破能量分布更为均匀, 能更有效地控制爆破振动。     

纳米比亚湖山铀矿空气间隔装药试验研究

基于湖山铀矿降低火工品消耗的现场需求,本文分析了空气间隔装药理论及合理空气柱长度计算方法,总结了现有的空气间隔装置,在利用弹性理论计算合理空气间隔长度后于纳米比亚湖山铀矿爆破施工现场开展了空气间隔装药爆破试验。运用爆破块度分析、铲装速率及火工品消耗统计等方法,得到了常规连续柱状装药及空气间隔装药条件下的爆破效果。试验效果表明:相对于连续柱状装药区域,空气间隔装药区域火工品消耗降低了24%,X_(50)增大约21%,但铲装速度仅下降了3.5%,空气间隔装药技术具有明显的经济价值和技术价值。本文为矿山降低火工品消耗、提升经济效益指明了方向,为同类型矿山爆破工艺优化提供了参考。     

不同矿床伴生黄铁矿的物性特征及可浮性研究

研究了大厂锡石多金属矿、凡口铅锌矿和武山铜矿伴生黄铁矿的物性特征，考察了它们在丁黄药体系中的可浮性及CaO对它们的抑制作用。结果表明：大厂黄铁矿和凡口黄铁矿的半导体类型为p型，武山黄铁矿的半导体类型为n型；3种黄铁矿的硫铁比大小顺序为大厂型→凡口型→武山型，而晶格点阵常数大小顺序为大厂型→武山型→凡口型。3种黄铁矿的可浮性主要与其半导体类型和硫铁比有关，被CaO抑制的难易程度则主要受其晶格点阵常数影响，即半导体类型为p型和硫铁比大的黄铁矿其可浮性更好，而晶格点阵常数大的黄铁矿更易被CaO抑制。     

深部高应力区采场结构参数优化研究

采用合理的采场结构参数是实现深部矿体安全高效开采及控制地压危害的重要措施。利用非线性三维有限元程序，采用动、静态数值模拟试验优化的方法，对凡口铅锌矿深部矿床开采中的采场结构参数进行了优化研究，为该矿床的开采推荐了合理的采场结构参数。     

微震监测系统在矿山安全管理中的应用研究

介绍了微震监测技术在矿山安全管理中多个方面的应用,着重阐明多通道、全数字型微震监测系统在凡口铅锌矿的建立和应用情况,详细说明了该套系统的组成、监测范围及其性能,通过采用人工震源验证了其定位精度高。该系统的建立对于推动我国矿山地压灾害监测和安全管理水平有重要的意义。     

凡口铅锌矿深部矿床地应力测试

采用应力解除法测试了凡口铅锌矿深部矿床-550m中段和-650m中段两个测点的地应力，分析计算了地应力的大小和方向。其结果表明：凡口矿深部矿床地应力场为构造应力场，3个主应力均为压应力，最大主应力为近似水平应力，其方向基本与矿体走向平行，最大主应力与垂直应力比值在1．02～1．7之间。     

大直径深孔采矿法在凡口铅锌矿的应用

凡口铅锌矿大直径深孔采矿法，从单一的分层爆破发展成为深孔爆破成井切槽、柱状多层装药多排孔微差爆破、阶段多排孔微差爆破等多种爆破技术。该采矿方法成为生产能力大、成本低应用至今唯一未发生死亡事故的采矿方法。     

凡口矿深部高应力区岩爆防治研究

岩爆的预防和控制对深部高应力区矿床的安全开采具有十分重要的意义。根据凡口铅锌矿深部矿岩体的物理力学性质及地应力场特性,对凡口矿深部矿床开采的岩爆防治措施进行了研究,并应用三维弹塑性有限元程序对各种防治措施引起的应力分布进行了数值模拟分析,以期为凡口铅锌矿深部矿床开采的岩爆控制提供决策依据。     

基于Visual Modflow的矿山地下水流场分析及预测

针对中金岭南凡口铅锌矿地下水害防治帷幕注浆工程实际, 根据矿区的水文地质调查数据, 在Visual Modflow中建立了该矿的地下水数值模拟模型。运用该模型分析该矿山地下水流场, 从而揭示了矿区的地下水动态特征。在此基础上, 模拟预测帷幕建立后的地下水流场, 对比帷幕建立前后矿区地下水位的变化, 分析了帷幕对矿区水文地质的影响, 并评价帷幕注浆工程堵水的效果。这可为有效防治凡口铅锌矿地下水害、保证井下作业安全提供技术支持。