基于岩粉分段装药的爆破技术研究

采用LS-DYNA动力有限元分析程序,模拟计算了深孔台阶爆破条件下炮孔连续装药和采用岩粉作为间隔介质的分段装药爆破效果。对比分析了连续装药和三种不同分段比例的装药结构爆炸后孔壁的压力极值和压力衰减程度,以及通过Von Mises有效应力极值判别自由面单元是否发生破坏。计算表明,炮孔上部装药40%,下部装药60%,中间采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构能够提高炸药能量的利用率,更有利于中上部岩石的破碎。通过对青海威斯特铜矿的爆破试验,进一步验证采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构不仅可以降低大块率和爆破振动强度,同时还能够减少爆破综合成本。     

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。     

装药结构对孔壁压力影响的理论探讨

对炮孔耦合装药、空气不耦合装药、水不耦合装药等几种装药结构形式爆破时孔壁的透射压力进行了理论分析,结果表明：同等炸药和岩石条件下,耦合装药,爆轰波直接冲击孔壁,孔壁透射压力最大;水不耦合装药,爆轰波冲击压缩水介质激起水中冲击波,由水将爆炸压力传递给岩石,孔壁冲击压力降低;而空气不耦合装药,爆轰产物则膨胀充满炮孔后再作用于孔壁,孔壁压力最小。且随着装药不耦合系数值增大,孔壁压力降低,空气不耦合装药时孔壁压力下降速率更快。     

可再泵送的乳胶浆状炸药

小直径炮孔一直采用浆状炸药、代那米特或低密度铵油炸药进行爆破。浆状爆药和代那米特比散装浆状炸药贵,而且有时装药困难。铵油炸药则因松堆密度低,常常不能足量地装入炮孔以达到破岩所需要的能极。可再泵送的乳胶浆状炸药是一种散装产品,可适用于直径2.5～6英寸的小孔。该产品装药效率高,爆破效果好,爆破成本低。     

粒状铵油炸药在台车凿岩掘进爆破中的应用研究

赞比亚谦比希铜矿地下开采使用凿岩台车钻孔进行巷道掘进和进路式采矿爆破。为降低爆破成本、提高装药效率、增加爆破进尺,试验使用价格低廉的粒状铵油炸药部分替代传统使用的价格昂贵的卷装乳化炸药。通过采用便携式装药器向炮孔中装填粒状铵油炸药,实现了耦合装药,提高了装药效率。针对新的装药方式,对布孔装药参数进行了优化研究并进行了井下试验。试验结果表明,爆破进尺增加了0.3～0.5m,装药效率提高了约15%,掘进爆破循环节省炸药成本30%左右。介绍了粒状铵油炸药在谦比希铜矿井下巷道掘进和进路式采矿的推广应用情况,取得了良好的经济效益。     

粉状铵油炸药加工工艺的改进方案

铵油炸药自1965年在我国推广使用以来,一直以配方简便、原料来源丰富、成本低、爆破效果好、适用范围广,成为矿山爆破的主要炸药品种之一。尽管相继出现了浆状炸药、多孔粒状铵油炸药和乳化油炸药,但粉状铵油炸药目前仍在广泛使用着。实践证明,凡是无水的炮孔几乎均优先使用铵油炸药,甚至对积水不多的炮孔也采用抽水的办法,将水排尽后再使用。例如,兰尖铁矿用铵油炸药取代防水炸药收到较大的经济效     

WBN增粘粒状铵油炸药在上向中深孔爆破中的应用

ＷＢＮ增粘粒状铵油炸药是九十年代初研制成功的铵油炸药新品种，炸药外观呈颗粒状，颗粒表面有一定粘性，特别适用于上向中深孔机械化装药。目前已在有色和冶金矿山的上向中深孔爆破中成功的应用。     

空气介质不耦合装药结构的应用

仓上金矿在露天开采的台阶爆破中进行了空气介质不耦合装药结构的应用研究。经过５００个孔的爆破试验，提高了爆破效果，降低了炸药单耗，获得了显著的经济效益。     

世界矿业新闻

世界磷酸盐岩15年来的产量(单位:万吨) 澳大利亚的一次大爆破位于新南威尔士州的拉文司沃斯2号露天煤矿不久前进行一次深孔大爆破,爆破的岩石量达160万米~3(约400万吨),爆破孔数为425个(孔径为260及310毫米),总装药最为420吨乳化、浆状及铵油炸药。典型的炮孔装药结构是孔下部为860公斤乳化或浆状炸药,其上     

巴润铁矿24 m高台阶深孔爆破可行性的数值模拟研究

为分析在巴润铁矿进行24 m高台阶深孔爆破的可行性,运用ANSYS/LS-DYNA软件对采用连续装药结构和孔底起爆方式的24 m和12 m台阶爆破进行了数值模拟,比较分析了两台阶爆破过程中的应力变化规律。研究表明:两台阶爆破时岩石应力变化规律趋势一致,在台阶两个不利位置(底部和顶部)附近监测点的应力水平相当,表明台阶底部和顶部岩石均可产生较好的破碎效果,24 m高台阶爆破在巴润铁矿具有可行性。     

水不耦合径向装药对预裂成缝效果影响分析

摘要：为研究空气和水两种介质对预裂爆破的影响,通过LS-DYNA软件,研究不同不耦合系数情况下大理岩HJC本构模型在空气和水介质条件的单孔爆破损伤情况和多孔爆破成缝情况。结果表明：（1）不耦合系数相同情况下,水不耦合装药岩石损伤范围会大于空气不耦合装药。随着径向不耦合系数增大,大理岩在空气不耦合装药和水不耦合装药条件下的损伤范围均逐渐减小这可以有效保护孔壁岩体。（2）水不耦合装药与空气不耦合装药的应力传播规律相同,但水不耦合装药相较于空气不耦合装药,对爆炸能量的利用率更高。（3）针对于本文的岩石条件,得到了最优的爆破参数组,在现场取得较好的预裂爆破效果。     

国外浆状炸药的研制与应用

近年来,国外矿山仍采用成本低的铵油炸药,但在含水硬岩爆破中铵油炸药有逐渐被浆状炸药所代替的趋势。浆状炸药的优点是:爆速高、威力大、防水、装药密度大、减小穿孔量、每米孔出矿量高以及使用简便安全等。     

浅析高台阶深孔预裂爆破数值模拟

建立3种台阶模型,分别为台阶高12m、18m和24m,建立爆破实体模型,通过炮孔中心线剖面Mises等效应力云图,显示炸药爆破时岩石介质中应力变化过程,得出18m和24m台阶爆破的可行性。     

重铵油炸药在渝长路施工中的应用

介绍了在渝长高速公路路堑和隧道施工中，应用重铵油炸药的情况。实践证明，这种炸药在露天中深孔、浅孔、扩壶、硐室和隧道爆破中的使用，降低了爆破成本，适应了机械化装药。     

气体间隔器在边坡控制爆破中的试验与应用

为解决干孔间隔装药节省炸药提高经济效益,实现水孔装填铵油炸药节省炸药成本,及常规的主爆打穿预裂补救办法不能有效的减少大块率、根底及保护边坡,利用气体间隔器实现了气体间隔器间隔装药,水孔铵油和乳化炸药混合装药,达到了预期的爆破质量并节约了爆破成本。最后利用气体间隔器补救主爆打穿预裂炮孔的新型补救方法,不仅保护了边坡同时也减少了大块率及根底。     

5号浆状抗水炸药及其起爆材料的研究与应用

目前,5号浆状炸药-铵油起爆药这一新的抗水爆破材料体系在大冶铁矿大直径有水深孔的爆破作业中已广泛推广,完全取代了4号浆状炸药-黑/梯起爆药包旧的抗水爆破材料体系。1972年采用铵油炸药起爆的5号浆状炸药用量726吨,爆破效果良好。与旧体系相比,     

露天爆破设计评述

炸药的选择虽然有些采石场可利用散装铵油炸药,但英国大多数采石场的孔底装药或孔底和柱状装药,均采用卷装高威力炸药。在地下水位以上的浅部台阶采用大直径炮孔的露天矿,大量采用铵油炸药是可能的,这样,可以提供更大的膨胀能形成松散的爆堆。目前大直径炮孔趋于用更高的爆速     

BME系列乳化粒状炸药的研究与使用实践

<正> 为满足不同爆破作业需要,特别是便于露天大直径炮孔爆破和地下中深孔爆破散装装药的需要,进一步降低作业成本,北京矿冶研究总院与吉林镍业公司、宣钢龙烟矿山公司协作,成功地研制了BME系列乳化粒状炸药。该系列炸药是在乳化炸药和多孔粒状铵油炸药的基础上发展起来的,是两者互相渗透互为补充的产物。它具备了乳化炸药爆炸性能好、抗水性强和铵油炸药成本低廉等特点。BME系列炸药已在一些矿山获得推广应用,并取得了良好的技术经济效果。     

邻近矿柱浅孔落矿不耦合装药爆破损伤控制的数值模拟研究

采用ANSYS/LS-DYNA三维非线性动力有限元软件对浅孔落矿邻近矿柱炮孔不耦合装药结构进行了数值模拟, 引入岩体爆破损伤的质点峰值震动速度安全判据及爆破损伤范围计算式, 分析了矿房和矿柱的爆破损伤范围, 采用爆破荷载下岩石Von Mises屈服准则分析了矿柱与其邻近炮孔的安全距离。结果表明: 随着炮孔不耦合系数增加, 爆破对矿柱损伤范围逐渐减小, 不耦合系数为1.38(炮孔直径为44 mm)时, 爆破对矿柱的损伤范围约为0.15 m, 相对于其他孔径的炮孔对矿柱的爆破损伤范围较小。邻近矿柱炮孔合理的装药结构能有效控制爆破损伤范围, 不同耦合条件下炸药爆炸矿柱稳定性与炮孔的距离有关。该研究为优化类似矿山的安全开采爆破参数具有一定参考依据。     

装药结构对台阶爆破粉矿率的影响研究

分析了台阶爆破粉矿产生的原因,认为台阶爆破的粉矿控制应从改变装药结构着手。采用数值模拟,对台阶爆破采用不同装药结构时的炮孔内的应力等值线、孔壁应力和粉碎圈范围进行了对比研究,发现与耦合装药相比,采用不耦合不均匀装药时,炮孔壁岩体应力明显变小,炮孔壁的应力波的幅值降低,炮孔压碎圈半径减少。通过试验和实践,确定了不耦合装药的相关参数,提出了降低台阶爆破粉矿的建议。