特大断面隧道倒T型掏槽爆破研究与应用

提出特大断面隧道倒T型掏槽爆破方法,并分析了该方法的爆破原理.以龙南隧道为工程背景,利用数值模拟对比分析了现场单楔形掏槽爆破方法与倒T型掏槽爆破方法的爆破效果,并将倒T型掏槽爆破方法运用到工程实践.研究结果表明:在掏槽爆破作用下,距炮孔底部1/4位置处爆破形成的破碎范围最大,当掏槽孔爆破时该位置受爆破作用影响最大;倒T型掏槽爆破成腔体积大于单楔形掏槽爆破成腔体积.除自由面附近的单元外,倒T型掏槽爆破作用下单元有效应力约为单楔形掏槽方式爆破作用下同一位置单元有效应力的4倍.在自由面附近,两种掏槽方式爆破产生的有效应力接近.现场试验炮孔利用率平均为90.2%,炸药单耗由试验前的0.78 kg/m~3降低到0.75 kg/m~3,光面爆破效果提高,加快了现场施工进度,节约了施工成本.     

斜井掘进爆破参数计算机模拟研究

1 掏槽眼爆破效率的统计分析为了能获得爆破效率高而又稳定的掏槽方式,根据铜矿斜井所穿过的岩层(主要为流纹岩)及水文地质资料,并以工程类比法进行指导,做了螺旋掏槽、楔形掏槽、似菱形掏槽,双螺线掏槽的爆破试验,证明楔形掏槽与直眼似菱形掏槽的爆破效果较好。对上面两种掏槽以正交设计方法设计出试验方案。通过分析计算知到垂直楔形掏槽爆破效率均值小于似菱形形掏槽的爆破效率。     

掏槽方式对光面爆破效果的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数。进而,着重研究了掌子面掏槽方式对光面爆破效果的影响。针对相同的地质条件、围岩及爆破耗材条件下,分别设计了直眼掏槽、单楔形掏槽、双楔形掏槽共计三种掏槽方式。进一步地实施了在不同掏槽方式下光面爆破的施工,获得了直眼掏槽方式更有利于爆破的硐室成型;而单楔形和双楔形掏槽更有利于岩石的破碎及岩渣抛掷。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,此爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同掏槽方式的初步探索。研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

坚硬岩层巷道掘进合理掏槽方法的研究与应用

针对坚硬岩层巷道掘进中存在爆破效率较低的问题,在会理县兴隆矿业矿山坚硬岩层巷道开挖中进行爆破试验,对混合掏槽、单螺旋形掏槽和正矩形掏槽三种掏槽方式进行分析研究,得到各种不同掏槽形式的爆破试验效果,选取最为合理的掏槽方法和爆破参数.试验表明,采用单螺旋形掏槽的布孔方式,平均循环进尺达到1.7 m,炮孔利用率大于85%,提高了巷道的掘进速度和成巷质量.试验成果可供其他类似工程参考.     

掏槽爆破中颗粒的受力分析

借鉴工业生产中的两相流动方法研究掏槽爆破中的颗粒运动规律。结合掏槽爆破中气－固两相流动的实际情况,研究了岩渣颗粒在复杂情况下的受力机理,讨论了这些不同因素对掏槽爆破的不同作用,并据此对掏槽过程进行了分析。     

隧道掘进爆破的振动监测与控制技术研究

通过爆破振动监测发现在临近隧道爆破施工中通常掏槽爆破引起既有隧道的振动最为强烈,并且掏槽爆破效果的好坏直接影响整体的爆破效果。针对这个问题设计了掏槽分段的爆破方案,并进行了爆破对比试验,试验结果证明,分段掏槽技术的采用使得爆破振动效应明显降低,可为类似工程的建设提供参考与借鉴。     

不掏槽掘进爆破机理的探讨

对不掏槽掘进爆破的理论研究可知 ,不掏槽掘进爆破主要降低了岩石抗爆能力 ,改变了自由面形成方向和过程 ,减小了岩石的夹制作用 ,装药爆炸后的比冲量沿炮孔更加均匀分布。因此 ,不掏槽掘进爆破从理论上优于掏槽爆破。     

中硬岩深孔直眼掏槽爆腔形成机理比较

在中硬岩隧道爆破中,掏槽爆破方式对后续爆破效果起着至关重要的作用。本文从八孔直眼掏槽、五星掏槽两种掏槽方式入手,利用ANSYS/LS_DYNA显式动力有限元软件,比较此两种直眼掏槽方式在爆破不同时刻、不同截面的爆腔及裂隙面积,得出五星掏槽在中硬岩深孔掏槽爆破中形成的爆腔优于直眼掏槽的结论。     

层次分析法在隧道掏槽爆破中的应用

为了定量分析影响隧道掏槽爆破效果的参数,采用层次分析法(AHP)建立了隧道掏槽爆破影响参数指标体系,计算了各个影响参数的重要性程度。分析结果表明:掏槽眼倾斜角度、掏槽眼深度以及单位体积炸药消耗量是影响掏槽效果的主控参数。针对以上主控参数,在工程实例中对掏槽区炮眼爆破参数重新进行设计。通过现场实测数据的分析发现:炮眼利用率达到92%,钻爆时间缩短,施工进度明显加快,进一步验证了运用AHP分析隧道掏槽爆破影响参数所得结论的准确性。     

煤矿岩巷中深孔掘进爆破试验研究

针对煤矿普遍存在的中硬岩爆破效果差的问题,分析了煤矿中硬岩巷道掘进爆破效果的因素.经过新月矿中硬岩石巷道典型工作面中深孔爆破试验研究发现,在条件允许的工作面采用直眼楔形复式掏槽,连续不耦合装药,掏槽眼反向起爆进行掘进爆破的方法具有较优的掏槽效果和较高的安全性,取得较好爆破效率和光爆效果.试验成果可供其他类似工程提供参考...     

聚能管定向断裂爆破技术的应用———大断面岩巷快速掘进

介绍了两对矿井成功地采用聚能管定向断裂爆破技术,实现了大断面岩巷快速掘进,分析了定向断裂爆破技术原理及其技术经济效果。     

岩巷掘进中深孔爆破中的掏槽和光爆问题

结合岩石爆破破碎理论、模型试验和工程实践 ,对岩巷掘进中深孔光爆几个较为关键的技术问题 ,特别是掏槽爆破和光面爆破进行了较为细致地分析和研究 ,推荐了较为合理的掏槽形式和掏槽参数、光爆装药和光爆参数 ,提出了较为合理的起爆延迟间隔时间     

层状复合岩体路堑开挖中预裂爆破技术应用

分析了预裂爆破技术在层状复合岩体中作用机理，对梁万高速公路A合同段层状复合岩体路堑开挖中预裂爆破参数设计进行了探讨，由于层状复合岩体特殊性质，岩体内不同岩层对应不同的线装药密度，为了控制爆破危害，保护被保护对象的要求，除严格遵守安全规程外，还需采取一些特殊的安全措施，通过现场试验，得到了较好的爆破效果。     

围岩损伤控制爆破数值模拟研究

为研究不同结构装药周边孔爆破对围岩损伤的影响规律,采用数值模拟方法开展了研究工作. 模拟结果表明,从获得良好爆破效果和降低围岩损伤的角度来看,在4种装药结构中,水+切缝管的效果最好,空气介质耦合时最差,中间依次为水介质耦合、空气+切缝管的装药结构. 因此在实际工程中,周边孔采用水+切缝管的装药结构,可适当增加炮孔间距或减小装药量,取得与其它装药结构相同的周边爆破效果,尤其对于松软破碎岩体爆破效果更加明显. 同时水的存在对于工作面的降尘和防止瓦斯爆炸等灾害事故的发生也具有一定的作用. 数值模拟结果与试验结果所得结论一致.      

应用卸压槽维护被跨采巷道

应用卸压槽维护被跨采巷道,是采用人为卸压的方法改变巷道围岩应力场的分布规律,控制围岩变形,缓解矿山压力对巷道的影响。卸压槽的开挖时间、卸压槽间间距、卸压槽位置、卸压槽内的支护情况等,对减少矿山压力、对巷道的影响,均有密切关系。     

公路路堑深孔爆破方案的优化与实践

结合安徽铜南宣高速公路路堑爆破开挖工程实践,探讨了高速公路路堑深孔爆破方案及各技术参数的选取原则。针对爆破过程中出现的岩石块度大、炸药单耗大等问题,通过调整炮孔间排距,采用间隔填塞方式对原有爆破方案进行优化。方案优化后使得能够直接使用机械设备开挖运输的岩石由40%提高到80%,炸药单耗由原来的0.6kg/m3降到0.4kg/m3,经济和社会效益显著。     

9孔桶形掏槽一次成井技术

 为解决一次成井中天井断面小、深度低的问题,提出9孔桶形掏槽一次成井技术。通过对掏槽爆破机理研究,选取了4空孔掏槽方式,装药孔与空孔直径分别为0.11、0.25m,掏槽孔与空孔间距0.46m等爆破成井主要参数。采用非线性动力分析软件LS-DYNA对9孔桶形掏槽一次成井的关键—掏槽过程进行了数值模拟,实现了9孔桶形掏槽槽腔成形过程的可视化。模拟结果表明,成井参数选取合理,主掏槽孔能与空孔有效贯透形成“莲花形”槽腔,副掏槽孔能以“莲花形”槽腔为自由面进一步扩大槽腔。最后在理论分析和数值模拟基础上,以某露天矿为工程实例,对所取参数进行现场实验,一次爆破形成了23.4m天井,天井断面4m×4m,证明数值模拟结果准确,该技术在深孔一次成井中可行。     

垂直深孔掏槽爆破的数学模型

为研究矿井建设中难度最大的立井深孔爆破掏槽新技术,本文运用近代岩石爆破理论和应力波理论,分析了几种因素对爆破区应力场分布的影响,从而提出了一个可计算深孔分段或分阶爆破掏槽的三维应力场与破碎区的数学模型。最后通过一个国外工程实践证明,其计算结果基本符合实际,有较大的理论指导意义与实用价值。     

薄煤层冲击矿压发生机理及防治研究

分析了崔庙矿薄煤层诱发冲击矿压的原因,验证了薄煤层深部开采时具有冲击矿压现象,实验研究了薄煤层的冲击矿压危险性与煤岩体的结构特征的关系,即组合煤岩试样的冲击能指数随着顶板与煤样高度比值的增加而增加,随着煤岩高度比减小,组合煤岩单轴抗压强度增大,煤层厚度的变化对煤体中的应力分布有着很大的影响,探讨了薄煤层应力分布及转移规律和冲击矿压机理,即煤层越薄,煤体承载能力越强,越不容易产生应力转移,由于开采煤体,引起峰值应力区垂直应力升高,水平应力对煤体约束减小,导致冲击矿压。文中以崔庙矿为工程研究背景,通过设置切顶巷和顶板深孔爆破降低了冲击危险性,取得了显著效果,验证了薄煤层开采切顶巷防冲技术和顶板预裂爆破技术的可行性。