高速公路路堑开挖的爆破技术

为避免高速公路路堑开挖中爆破对路堑边坡围岩的破坏和影响,选用大口径中深孔,采取优化装药结构及爆破参数等控制爆破技术,对济南绕城高速公路路堑开挖项目实施控制爆破,爆破结果表明,路堑边坡完整,半孔率超过90%,满足了施工进度和质量要求.     

炸药单耗对台阶抛掷爆破效果的影响研究

为研究炸药单耗的改变对台阶爆破抛掷效果的影响,以相似理论为基础,利用量纲分析法推导出了台阶模型试验应遵循的相似准则,在试验场采用一定配比的水泥砂浆制作了5个单排孔台阶模型,统计了爆破后的最远抛掷距离和有效抛掷率.模型试验结果表明:爆堆前部碎块主要来源于台阶模型中层,最远抛掷距离和有效抛掷率随炸药单耗的增加而增大,但增大的趋势逐渐变缓;当q>0.51 kg/m3时,有效抛掷率可以达到40%以上;当0.51 kg/m3 < q < 0.63 kg/m3时,抛掷率随单耗增大而增加,且增加幅度明显;当q>0.63 kg/m3时,抛掷率随单耗增大而增加的速率变小.      

基于BP神经网络的凿岩爆破参数优选

为了得到合理的凿岩爆破参数,使用BP神经网络进行优选.经过简化,以炮孔间距和排距作为输入因子,以总炸药单耗作为综合输出因子;通过有限次的爆破正交试验,建立网络学习、训练样本,优选出最佳的网络模型;增加各输入因子水平,组合成预测、优选样本,从而搜索出最优的凿岩爆破参数.以新桥硫铁矿为例,优选出炮孔间距为1.30 m,排距为1.10 m;预测总炸药单耗为0.459 7 kg/t,比原炸药单耗(0.828 8 kg/t)降低44.53%.     

台阶爆破模型试验下破碎岩石抛掷速度规律分析

为了研究台阶爆破破碎岩石抛掷速度的主要影响因素与变化规律,采用量纲分析法确定破碎岩石抛掷速度的主要影响因素,并借助高速摄影系统与台阶爆破模型试验研究不同影响因素下破碎岩石抛掷速度的变化规律.结果表明：破碎岩石抛掷速度的主要影响因素为炸药单耗、最小抵抗线与炸药量的关系(W³/Q)和不耦合系数,抛掷速度对炸药单耗最为敏感,W³/Q与不耦合系数次之;高速摄影图像显示,当爆破作用时间为0.5 ms时,台阶自由面岩石出现位移,当爆破作用时间为2.0 ms时,在爆炸应力波作用下,台阶自由面出现裂缝,破碎岩石的运动形态可分为鼓包运动阶段与抛掷运动阶段,二者之间存在明显的过渡阶段;炸药单耗、W³/Q、不耦合系数与抛掷速度间存在明显的非线性关系,抛掷速度随炸药单耗的增加呈指数函数递增,且存在临界炸药单耗使破碎岩石的抛掷速度出现激增,抛掷速度随W³/Q、不耦合系数的增大呈幂函数递减.     

基于鲸鱼算法的巷道掘进爆破参数优化与应用

合理的巷道掘进爆破参数组合是提高生产效率和改善掘进生产环境的重要因素。建立巷道爆破掘进经济数学模型,对在综合成本最少的前提下优化巷道掘进爆破参数。以钻孔、爆破、铲装、运输等工程技术环节为基础,建立巷道爆破掘进的综合成本为目的经济数学模型,形成目标函数。鲸鱼算法较传统的智能优化算法有着收敛速度快、稳定性好和操作简单的优势。利用鲸鱼算法对目标函数进行优化,最终得到最佳的爆破参数组合,即周边孔抵抗线为0.78 m,周边孔间距为0.64 m,崩落孔抵抗线0.95 m,崩落孔孔间距为0.90 m,炸药单耗1.21 kg/m3,并得到了矿山的爆破掘进最佳综合成本在29.9元/m3左右,可以为矿山爆破掘进的爆破成本控制提供参考。     

静态爆破在无临空面基础开挖工程中的应用

积石峡水电站溢洪道门机轨道布置在溢洪道建基面5%的斜坡0.3m垫层混凝土上,轨道基础宽度1.0m,最大开挖深度1.0m,开挖体型较小,开挖难度较大,采用常规乳化炸药爆破对混凝土基础体型难以保证,而且会影响周边建筑物.为保证积石峡水电站溢洪道泄槽段门机轨道基础顺利开挖,基础体型外岩石及垫层砼不受影响,保证体型完好,同时避免爆破飞石对周边在建建筑物的破坏和对其它施工项目的影响,采用静态爆破及槽挖法进行轨道基础开挖.     

高边坡爆破施工技术

兰新铁路第二双线LXTJ4标四工区管段起讫桩号里程DK1434+000-DK1454+P000,正线全长20km.路基长度约18.6km,土石方总量共计240万方.路基以挖方为主,且有多处深路堑挖方,路堑开挖深度从4m～28m,设计坡率为1:0.75,每8m台阶高度设置2m宽的碎落台.根据工程特点,结合进度要求和资源配置等因素,采取按台阶高度分层分段多作业面同时开挖的施工方案,施工中采用深孔微差爆破技术,先拉通路堑主槽,两侧边坡预留的1m～2m宽的岩体不爆,以减少大爆破对边坡的损伤,同时预留的岩体光面爆破时,可以根据主爆体的爆破情况和泥岩性质更准确地选择爆破参数,提高边坡的光爆效果.     

基于RBF神经网络的采场回采工艺改进试验

某铁矿地下采场回采中存在生产效率低、炸药单耗大和大块率高的问题.为此,提出了水平炮孔前进式开采的改进方案,进行了以排距、孔距、周边孔距为因素的L9(33)的爆破正交试验,建立了以排距、孔距、周边孔距为输入层因子,炸药单耗和大块率为输出层因子的RBF神经网络模型;从安全和经济的角度提出了爆破综合期望指数公式,结合模型预测结果进行最终优选,优选结果为:排距1m,孔间距14m,周边孔距1m.经过现场验证,现生产能力为原来的4倍,增加了可充填的采场数目,顶板暴露时间缩短,生产效率提高约75%,炸药单耗减少62%,大块率降低74%.     

反推法确定孔网参数和指导生产的意义

炸药单耗在爆破中是一个很重要的指标,反推法就是根据炸药单耗来确定孔网参数的方法。根据本矿山的岩石性质、硬度以及空区的赋存情况等,通过实验和经验用反推法确定合理的孔网参数,降低了成本,提高了爆破效果,对指导生产和安全都有着重要意义。     

石方边坡监理详谈

0.前言:在高速公路施工过程中,路堑开挖边坡质量的好坏是评价施工质量的主要指标,而预裂爆破又是控制爆破技术中确保边坡稳定的主要措施,是石方路堑边坡施工的关键。     

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。     

THE MODERATE LONGHOLE BLASTING FRAGMENTATION CONTROL TECHNOLOGY RESEARCH IN UNDERGROUND MINE

The scallop moderate longhole blasting mining method in Da Hong-shan copper mine applications accounted for more than 61% of the total amount of mining, but the large output rate restricts the mines for ore strength, The average lump ore as high as 22.7%. In order to realize the mine production efficient development, the circular moderate longhole blasting technology and field test. The test results show that circular hole blasting can reduce the block rate is reduced to 10.3%, and the traditional scallop moderate longhole blasting mining compared with the average lump ore decreased by 12.4 percentage points. The panel on duty for the day ore quantity increase 152.31t, increase rate is 51.1%. Reduces the handling of large time delay and secondary crushing of explosives and the consumption of detonators, the efficiency of drawing and at the same time, reduce the mining cost , achieved good blasting effect.     

金属矿山矿柱回采三维可视化设计

 针对矿山传统二维设计方法的不直观、可计算性差等缺点,提出了三维矿业软件与空区激光探测系统相结合的采场三维可视化设计方法。首先通过空区激光探测系统（CMS）获得采空区的实际形态,在Surpac软件中构建采场局部地质模型,将探测所得实体模型与局部地质模型进行布尔运算后获得矿柱的三维模型,在此基础上进行了采准工程的布置,实现了采场设计全程三维可视化。以某金属矿山为例,运用CMS和Surpac软件对E2-3采场进行了中深孔爆破回采方案设计,在Surpac软件中快速获取矿柱剖面,通过建立爆破设计数据库,对各剖面进行了中深孔爆破设计,最终生成了爆破设计报告。根据统计获得设计采场体积及所需炸药量,经计算炸药单耗约为0.892kg/m3,该指标与经验值较为吻合。实践证明,该方法能够较好地解决矿柱边界难以确定,传统设计三维显示不够直观等问题,并且计算比较方便,具有重要的推广应用价值。     

首山一矿聚能双掏槽光面爆破技术应用

为适应平宝公司岩巷掘进的巨大需求,满足矿井采掘布局的进一步优化需要。针对岩巷掘进施工时打眼多、装药多、光面爆破效果差、工效低的现状,分析了原有爆破方式施工存在的问题及原因,在常规岩巷光面爆破的基础上,利用理论分析,室内试验,现场试验等手段,研究开发了聚能水压双掏槽光面爆破技术。并在平宝公司首山一矿进行了应用。工程实践表明,该方法大幅度降低炮眼掘进量,雷管、炸药等消耗量,降低爆破材料费。有效提升了岩巷光面爆破效果、增加了循环炮进率,岩巷光爆效果得到了明显的提升。在相同的条件下进尺效率得到了提高,在满足工程质量的同时,降低了施工成本,更加的节能环保。     

隧道爆破施工对地表框架结构的影响分析

以重庆某隧道爆破施工为研究背景,对开挖过程中地表建筑的震动进行监测,并辅以ANSYS/LS-DYNA进行仿真分析,通过流固耦合的方法,建立隧道炸药爆破有限元模型,分析隧道埋深15 m时,8层框架结构在隧道爆破作用下的动力响应特性,以掌握结构的最大应力值以及房屋振动速度传播规律。结果表明,结构受隧道爆破影响最明显的在竖直方向,最大可以达到6.76 cm/s,后在2~3 cm/s左右波动,与实测数据均值2.38 cm/s比较接近;炸药的作用对结构产生的最大应力为2.4 MPa左右,远远低于材料屈服失效强度。     

土石交界隧道爆破开挖数值分析

运用FLAC3D对黑山隧道土石交界段爆破开挖时爆破振动对隧道稳定情况的影响进行了数值分析.采用球面爆破冲击波的方法对爆破开挖进行了数值模拟,根据数值模拟结果提出了安全装药量,最后就其在爆破控制中的应用进行了分析.研究表明隧道爆破开挖过程中,拱顶及两侧拱腰底部发生了明显的应力重分布现象,拱顶土体对爆破振动敏感,易于发生塑性破坏,中部土体也有部分破坏,但并不影响开挖.     

岩石巷道周边双向聚能定向断裂控爆技术

传统光面爆破法受原理本身的局限应用效果不佳。针对这一情况,基于聚能爆破原理,采用ANSYS/LS-DYNA软件对无限岩体中的柱形药包爆破进行数值模拟。根据爆破特性,选取塑性炸药,采用高能炸药燃烧模型、Johnson-Cook塑性材料模型及切缝聚能爆破的定向断裂爆破方式。结果表明:聚能爆破比传统光面爆破形成的岩石裂缝长,裂纹增长率为91%～117%。根据东保卫煤矿地质条件,将PVC聚能被筒作为双向聚能爆破装置,确定技术参数。工业实验结果证明,双向聚能定向爆破有效提高了岩石巷道成型质量及巷道掘进速度,经济效益良好,具有推广应用价值。     

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。