空孔
- 上向中深孔掏槽爆破炮孔布置方式优化研究①
理布置掏槽炮孔与空孔，能够充分利用空孔的自由面效应和补偿空间作用。 合理的首圈掏槽炮孔布置方式可减少爆破振动、减少大块、提高掏槽爆破效果。 因此，非常有必要对槽区炮孔布置方式对成槽效果的影响机理进行研究，并优化相应的炮孔布置方式。本文以湖北铜绿山铜铁矿－485 m 中段9310 试验采场为工程背景，以九孔掏槽爆破为例，首先结合现场实际及钻孔偏斜率，利用补偿空间理论、裂隙区理论等对掏槽区孔网参数进行了理论计算；然后利用LSDYNA 软件对4 种不同掏槽炮孔布
矿冶工程 2023年6期2024-01-20
- 大直径中空孔直眼掏槽爆破的空孔应力集中效应研究*
,4]。大直径中空孔直眼掏槽爆破技术在隧道掌子面掏槽区域利用凿岩机械预先钻凿大直径空孔,为掏槽孔创造临空面并减小其所受夹制作用,能达到降低爆破振动、改善掏槽效果的目的[5,6]。大直径中空孔直眼掏槽爆破技术能较好解决钻爆开挖效率和爆破振动控制之间的矛盾,且其施工效率较高,具有良好的技术优势和广阔的应用前景。大直径中空孔直眼掏槽爆破技术的优势主要来源于中空孔的综合作用效应,其中空孔的应力集中效应在掏槽破岩成腔方面发挥了重要作用,国内外学者对此也开展了诸多研究
爆破 2023年4期2023-12-28
- 空孔直径对有围压直眼掏槽爆破破碎效果的影响
化研究，结果表明空孔具有导向和应力集中作用，孔径为0.051 m，装药孔与空孔间距为0.30 m 时，爆破效果较好。李兰等[4]通过理论分析和现场试验研究，改善装药系数和炮孔堵塞，增设大直径空孔，提高了掏槽爆破循环进尺。单仁亮等[5]分析了掏槽爆破作用机理，发现岩石爆破掏槽是由冲击波、应力波和爆生气体3 者共同作用的结果。黄丹等[6]提出了中心双空孔超深滞后抛掷直眼掏槽，该爆破方法在降低炸药单耗的同时提高了炮孔利用率和有效进尺，爆破块度均匀。GAO 等[7
煤炭科学技术 2023年10期2023-11-23
- 含双空孔缺陷试件三点弯曲冲击试验
支角裂纹以及不同空孔-裂纹偏置方式的材料在冲击荷载下的破坏。岳中文等[8]采用动态焦散线实验方法,对在冲击作用下的运动裂纹与不同预制缺陷裂纹倾角的作用机制进行了研究,分析了缺陷裂纹角度对其动态断裂过程的影响。骆浩浩等[9]采用霍普金森杆与动焦散试验系统,对含有圆形缺陷的半圆形试件在不同冲击荷载下的断裂特征进行了研究。Kobayashi等[10]研究获得了试件在动态剪切破坏过程中,裂纹扩展速度、动态能量释放率、裂纹尖端应力强度因子三者之间的关系。李清等[11
科学技术与工程 2023年25期2023-09-27
- 空孔对直眼掏槽参数及爆破效果的影响研究*
者提出采用大直径空孔代替不装药普通炮孔，并对相关的破岩机理进行了研究[2-4]，形成了大直径空孔直眼掏槽技术。爆生裂纹长度是确定爆破参数（尤其是炮孔间距）的关键依据之一，直眼掏槽爆破参数的设计，同样是基于爆生裂纹长度的计算结果。关于爆生裂纹长度计算及掏槽爆破参数研究，相关学者已经做了较多的研究工作，如刘圣贤等[5]从强度理论和脆断理论入手，得到了爆生裂纹长度的计算方法，但缺少实践检验。宗琦[6]在分析爆生气体膨胀规律的基础上，给出了爆生裂纹扩展长度的理论计
爆炸与冲击 2023年1期2023-03-02
- 角柱形掏槽孔布置及毫秒延时爆破效果分析与应用
率,不少学者对含空孔直眼掏槽爆破进行了深入研究。LANGEFORS等[2]总体分析了直眼掏槽的碎岩机理,构建了空孔直径影响爆破作用的半理论半经验公式。STEPANOV等[3]通过理论和模型试验,探究了同时起爆平行炮孔的爆破效果,得到了该种爆破方式下的最大碎岩范围。SHAPIRO等[4]对不同形状的掏槽爆破技术进行了分析,得出了最佳形状的掏槽孔布置方案。李洪伟等[5]通过电子雷管的模型试验,研究了直眼掏槽爆破掏槽孔与辅助孔间延期时间对掏槽爆破效果的影响,给出
金属矿山 2023年1期2023-02-23
- 不同空孔直径对三角掏槽爆破效果的影响研究
掏槽爆破需要设置空孔提供弱自由面。在掏槽爆破空孔效应方面,国内外学者通过试验研究与理论分析取得了显著成果。张召冉等[2]根据应力波理论研究如何确定含空孔掏槽爆破中的掏槽参数及掏槽参数的影响因素。满轲等[3]研究了掏槽爆破在周边孔中布置不同空孔间隔的方案,分析了装药孔与空孔之间不同距离的爆破效果,得到了效果最好的距离为应力集中区与断裂区重叠状态下空孔之间的距离。陈秋宇等[4]通过理论分析和现场试验对空孔位于不同位置时对岩石的裂纹扩展影响,得到了空孔可以抑制裂
采矿技术 2023年1期2023-01-29
- 大断面隧道直眼掏槽施工技术应用
，本工程中采取的空孔直眼掏槽爆破的方案顺利解决了面临的这一难题。1 本隧道爆破方案的选择根据目前市场信息，隧道爆破施工总体可分为两大类：斜眼掏槽及直眼掏槽。根据本工程岩石坚硬、稳定的特点，以及缩短施工工期的要求，加快隧道施工进度成了唯一的解决方式。经两种爆破方式的对比可知，采取直眼掏槽方案为宜。主要原因如下：1.1 斜眼掏槽方案斜眼掏槽原理：采用倾斜于隧道轴线的爆破孔装药，使爆炸产生的冲击波强行剥离中心部位岩石，为后续岩石移动提供更多的自有面。（图1）图1
价值工程 2023年1期2023-01-14
- 双空孔间距对爆破槽腔断面大小的影响*
较大，通常会留有空孔为岩石破碎提供补偿空间[1]。而空孔数目、间距等参数是提高掘进进尺和掏槽取得成功的关键。目前一致认可的是补偿空间越大，掏槽效果越好，即增加空孔数量或空孔直径，然而大的补偿空间需要牺牲的是钻孔成本。那么，如何让有限的空孔实现最佳的爆破空间补偿效果，是掏槽爆破研究的热点问题。就掏槽爆破参数优化问题，主要从数值模拟、现场实验等方面进行了研究。Li 等[2]利用数值模拟手段验证了中空孔应力集中效应的存在；Zhang 等[3]提出了掏槽爆破的一种
爆炸与冲击 2022年11期2022-12-02
- 双大空孔对直眼掏槽爆破效果的影响数值模拟研究
，通常多钻出几个空孔为直眼掏槽爆破提供更多的自由面，为其他炮孔爆破创造更加有利的条件。根据周少颖等的研究发现，空孔的存在具有以下特征：空孔具有应力集中导向作用；空孔为岩石的爆破增加了多个自由面和补偿空间；空孔的存在会使孔壁处的岩石受到剪切而发生破碎。对于在岩巷掘进掏槽爆破过程中的岩石和炸药作用机理及炮孔和空孔布置方案的优化，长期以来，国内外学者都做了大量的试验和数值模拟研究。林大能等［1］通过建立物理力学模型的方法，成功推导出了槽腔参数及腔内碎块的抛出率计
科技创新导报 2022年17期2022-09-22
- 大断面隧道空孔直线掏槽爆破高效掘进方法
用率不高[5]。空孔直线掏槽则提供了另一种选择，相较楔形掏槽其循环进尺仅与钻杆长度和空孔所创造的补偿空间有关[6]。优点为爆后岩石块度均匀，爆堆集中利于铲装，方案优化完成后炮孔位置和孔内起爆雷管段别可持续沿用不受进尺影响，单段最大药量容易控制等。缺点为钻孔设备昂贵、对钻孔精度要求较高、对钻孔设备操作人员的素质要求较高等。3 工程数学模型爆破参数通常是与爆破器材品种、地质条件、断面大小、钻头直径等因素相关的，业内缺乏公认的爆破参数计算方法。因施工中地质条件多
爆破 2022年3期2022-09-20
- 大直径空孔直眼掏槽在小断面巷道掘进中的应用*
]系统的介绍了含空孔掏槽的理论依据，并根据理论提出了一整套含空孔参数的计算公式，同时结合现场验证了其研究的可靠性；胡刚等[5]根据静力学理论，分析了大直径空孔空腔形成的物理力学过程，并且使用数值模拟的手段，分析了槽腔有效应力的传播机理，根据研究结果进行现场验证，结果表明炮孔利用率提高至89.0%，证明研究的可靠性；宗琦等[2]使用理论分析和数值模拟，分析深孔大直径空孔掏槽作用机理，研究结果表明：空孔的应力集中效应有助于爆生裂纹的扩展；郭东明等[7]以益新煤
云南冶金 2022年4期2022-08-31
- 爆炸载荷下双孔裂纹扩展的数值模拟研究
孔在爆炸载荷下含空孔的PMMA裂纹扩展行为，发现单切槽孔爆破时主裂纹直接与空孔贯穿，双孔切槽爆破时，空孔产生的裂纹与主裂纹贯穿，这表明空孔具有明显的导向效应。张召冉等[10]研究了PMMA中大直径空孔与爆炸裂纹扩展的相互影响，认为空孔处反射的应力波能使爆生裂纹偏移空孔与炮孔连心线扩展，但在合适的孔间距下，主裂纹最终仍与空孔贯穿。左进京等[11]进一步分析了爆炸载荷作用下含预制裂隙的空孔力学响应，发现炮孔与空孔连心线方向的预制裂隙裂纹因承受拉应力而起裂扩展，
振动与冲击 2022年15期2022-08-16
- 深孔直眼掏槽爆破装药孔合理填塞长度研究*
爆破时，是否存在空孔和炮孔堵塞质量都会直接影响最后形成爆堆的质量和块度。很多学者在空孔效应和炮孔堵塞效应方面做了大量研究[1-4]，钟波波运用RFPA-dynamic软件探究了两炮孔中间的空孔对动态裂纹的扩展方式的影响因素[5]。李启月运用LS_DYNA对不同直径空孔在爆破时的动态破碎过程进行了模拟[6]，并得到了直眼掏槽的应力分布规律。李延龙通过开展水炮泥堵塞模型试验[7]，研究了单个炮孔中水炮泥堵塞作用机理及其在孔内的运动规律。郝亚飞通过不同堵塞长度的
爆破 2022年2期2022-06-21
- 深孔分段爆破成井技术在谦比西铜矿东南矿体的应用
井技术，并采用多空孔掏槽的方式，在现场实际应用过程中取得了良好的经济效益；胡洪文等[6]从掏槽方式、补偿空间系数、延期时间等方面对沙溪铜矿采场切割井掘进工程的爆破设计方案进行了详细分析，并结合现场实验达到了预期效果；金开玥[7]对深孔爆破方案的装药结构、掏槽方式、爆破参数等进行了详细研究，成功完成了切割天井的掘进工作，经济效益提升显著。本文基于深孔直孔掏槽爆破破岩机理，以谦比西铜矿东南矿体井下深孔采场切割井掘进为依托，结合现场施工情况设计竖直深孔爆破成井方
中国矿业 2022年6期2022-06-14
- 煤系地层隧道石门揭煤爆破掏槽优化研究*
直眼掏槽分为有中空孔和无中空孔两种形式[16]。无中空孔直眼掏槽对钻孔器械要求不高，但装药结构较复杂，且对各部分炸药起爆时差要求苛刻[17]，不适用于雷管段数受限的煤系地层隧道。中空孔直眼掏槽配有不装药的空眼作为爆破初始自由面和岩石的碎胀补偿空间，为后续辅助孔崩落岩石创造条件。该方法虽对钻孔精度要求较高，但其装药结构简单且对雷管要求相对较低，操作便捷。因此，在隧道揭煤断面采用中空孔直眼掏槽形式。1.3 中空孔直眼掏槽空孔效应分析中空孔直眼掏槽中，空孔会引起
爆破 2022年1期2022-03-31
- 小断面巷道掘进爆破参数优化研究*
验得到掏槽爆破中空孔具有应力集中效应，适当的增加空孔孔径有利于提高爆破循环进尺。单仁亮，黄宝龙[5]等提出准直眼掏槽，并在巷道掘进试验中取得良好的爆破效果。梁瑞[6]等对准直眼掏槽爆破进行了数值模拟分析，得出其适用在岩石硬度较大、炮孔深度较深的掏槽爆破。欧明鑫[7]等对小空孔九孔直孔掏槽、三对孔水平楔形掏槽、大空孔单螺旋掏槽等三种常见的掏槽形式进行数值模拟分析，得出大空孔单螺旋掏槽与三对孔水平楔形掏槽相较于小空孔九孔直孔掏槽，其岩石破碎和成腔效果较好。穆兵
云南冶金 2022年1期2022-03-09
- 爆破载荷作用下围岩裂隙发展特征试验研究
焦散实验，研究了空孔对爆破裂纹扩展的影响规律和空孔周边应力特征，得出爆破后空孔周边出现焦散斑，在炮孔与空孔水平线上，靠近炮孔一侧主要受拉力产生破坏，远离炮孔一侧受压力发生破坏。唐海等[5]结合某隧道爆破掘进工程，通过地质雷达现场岩体损伤探测及爆破损伤理论进行估算，得到隧道掌子面前部裂隙岩体爆破损伤规律，并利用此规律提出了“减药非连续装药”的装药结构，在减少装药量的同时，提高爆破有效能，降低工程成本与围岩损伤。基于此，现以云南小半径螺旋隧道咪的段开挖为工程依
科学技术与工程 2022年4期2022-02-28
- 影响光面爆破效果和空孔处能量分布的试验研究
装药孔孔壁压力和空孔孔壁上的拉应力对光面爆破效果的影响，结合ANSYS/LS-DYNA对孔间间隔装药进行模拟，观察混凝土损伤分布、装药孔孔壁峰值压力和空孔处反射的拉应力，对数据进行分析，为光面爆破参数计算提供一定的理论支持。1 试验方案1.1 模型设计本试验模型采用C35等级的混凝土，由罐车直接浇筑而成，试件长70 cm，宽70 cm，高40 cm，装药长度9 cm，填塞长度8 cm，最小抵抗线12 cm，炮孔布置如图1所示。试验各装药孔采用1发8号瞬发电
工程爆破 2022年6期2022-02-23
- 新建隧道下穿既有铁路结构爆破振动影响分区及减震优化
4.1 设置隔振空孔减震优化数值分析隔振空孔的减震效果表现为爆破应力波在传播过程中，在隔振空孔处会产生反射和折射作用，进入保护区的能量减少，产生的振动速度降低，对保护区的破坏作用减弱.(a)无隔振空孔 (b)有隔振空孔(a)t=0.05 s (b)t=0.10 s(a)t=0.05 s (b)t=0.10 s根据图10，11的计算结果可知：当t=0.05 s时，不设隔振空孔的爆破应力波向外传递速率大于设置隔振空孔时，原因是爆破应力波遇到隔振空孔发生了折射和
华侨大学学报（自然科学版） 2021年6期2021-11-16
- 地下矿山直眼掏槽爆破参数优化研究①
定孔径、装药孔与空孔距离等参数，并对参数进行数值模拟，得出最优的孔径及孔间距，最终在现场进行生产试验。1 掏槽爆破参数1.1 孔 径参考采用上向水平分层充填采矿法的矿山经验，采用直眼掏槽时，孔径一般为0.051～0.076 m，目前凡口铅锌矿的孔径为0.051 m。经验表明，在掏槽区尺寸及布孔方式确定的情况下，孔径越大，首响掏槽孔爆破破岩范围越大，爆破形成的裂隙区越大，掏槽效果越好，但随着孔径增加，凿岩速率会下降［7］。研究表明，在掏槽区尺寸固定的情况下，
矿冶工程 2021年5期2021-11-13
- 某地下金属矿直眼掏槽爆破试验及控制措施
型实验研究了中心空孔直径对掏槽腔体的影响，随着空孔直径的增加，爆破掏槽深度加大，槽腔体体积减小。汪海波等［4］采用数值模拟方法研究了空孔附近的应力分布，指出空孔具有导向作用。龚敏等［5］研究了中心眼爆破对槽腔底部的形成发挥的作用，掏槽角度增加后，可以明显地降低掘进爆破进尺。张召冉等［6］研发了多阶段掏槽技术，与普通楔形掏槽爆破相比，二阶二段掏槽的爆破进尺和炮孔利用率更高。单仁亮等［7］提出了准直眼掏槽爆破技术，主掏槽孔的倾斜角度变化后，会引起掏槽爆破效果发
金属矿山 2021年8期2021-09-09
- 中深孔爆破一次成井技术在沙溪铜矿的应用*
置方式均需要较多空孔且多采用小直径掏槽炮孔布置，掏槽孔越密，穿孔的几率越大，对凿岩的要求越高。从直孔掏槽的机理来看，如果采用逐个起爆的炮孔起爆方式，无论炮孔如何排列，只要有合理的炮孔间距，且在容许的破岩体积范围以内，理论上天井爆破都是可以实现的，这就意味着可以采用减少空孔数量的大空孔方式。因此，根据工程类比以及沙溪铜矿现场实际情况，初步拟定2 个布孔方案，如图1 所示。图1 炮孔布孔方案1.2 炮孔孔径设计在选择炮孔孔径时，往往需要综合考虑理论设计与现场实
采矿技术 2021年4期2021-08-08
- 空孔作用下定向涨裂破岩试验研究
或空间结构，利用空孔应力集中效应来辅助定向破碎岩石，国内外进行了相关的数值模拟及试验研究工作，研究人员认为，空孔的存在打破围岩应力平衡状态，对裂纹扩展产生一定影响[5-7]。张召冉等[8]分析了空孔及裂纹在爆炸载荷条件下的变化及扩展规律，研究发现，裂纹优先沿炮孔与预钻空孔连线方向扩展，说明预钻空孔可有效引导裂纹扩展方向。LI等[9]研究了空孔参数对岩样破坏过程中不同时刻最大应力、变形特征的影响。杨仁树等[10]研究了不同空孔参数条件下爆生裂纹的扩展方向、速
中南大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-06-21
- 相邻炮孔互为导向空孔技术在酒钢西沟矿的应用
相邻炮孔互为导向空孔技术，即在每个装药孔的两侧各穿一个导向空孔。这个导向空孔既有助于径向裂缝向空孔方向发展［6-8］，又对其他方向的径向裂缝发展起到抑制作用。1 导向空孔孔壁压力计算1.1 预裂孔孔壁压力根据《西沟矿固定帮及临帮区域控制爆破技术应用研究》，空气不耦合装药时孔壁综合压力计算简化公式为式中，Cf为空气冲击波碰撞压力增压系数，取1.2～1.3；Kd=db/de，db、de分别为炮孔直径和连续药卷等效直径，m；ρe为炸药密度，kg/m3；爆生气体的
现代矿业 2021年3期2021-06-02
- 高台阶松软岩体预裂爆破半隔孔导向作用效果的试验研究
孔形式上部能起到空孔导向作用，下部加强装药也能克服超深孔底部的夹制作用。2 半隔孔作用机理（1）半隔孔上部导向作用机理。当正常装药孔爆破后，会激起应力波向外传播，当应力波到达孔壁后，导致附近岩体中产生微裂隙并且扩展。应力波传到空孔时，并在空孔处产生反射，由于应力波的反射，空孔孔壁附近的应力将比无空孔时应力大，即表现为空孔的应力集中效应。根据弹性力学理论确定的空孔峰值应力状态［3］为式中，σθθ为空孔应力集中后岩石中的切向应力，MPa；σθ为岩石中某一点的径
现代矿业 2021年3期2021-06-02
- 等体积空孔直眼掏槽槽腔形成过程及其分析*
受到了很大限制。空孔能够引起掏槽眼周围应力集中效应，为掏槽眼提供破碎空间，进一步加强破岩效果，提高巷道掘进速度。宗琦采用理论分析和数值模拟相结合的方法[1]，研究了深孔直眼掏槽大直径空孔的作用机理。朱必勇利用数值模拟的手段[2]，得出随着空孔直径增大，反射应力波和聚集爆破能量的作用更加显著。柴修伟运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA的FSI建模方法分析了空孔直眼掏槽中空孔自由面效应对深孔掏槽的影响[3]。罗学冬基于炸药爆破产生的应力传播机理[4]，模拟
爆破 2020年4期2020-12-16
- 周边空孔效应对爆破振速及围岩损伤的影响研究
尤其以爆破周边眼空孔数目的选择与空孔位置的分布是研究与施工的热点与难点[18 − 20]。付佳佳等[21]采用理论与数值结合的方法分析了“空孔效应”对光面爆破效果的影响，其比较了普通光面爆破和带空孔的光面爆破两种方式下岩石中的应力场，“空孔效应”使得炮孔附近的应力增大，且切向拉应力的极大值出现在孔心连线方向，从而有利于该部分岩石的拉开、脱离和抛掷。另外，在“空孔效应”作用下的拉伸破坏范围要明显大于普通光面爆破的拉伸破坏范围，有利于平滑轮廓面的形成。在岩石破
工程力学 2020年11期2020-11-14
- 群孔效应对周边环境影响的控制措施研究
成后桩顶至地表的空孔需利用其他土体进行回填。但在实践中也经常存在由于各种原因回填不及时的现象，特别是软土地区桩数多、桩径小、桩孔可能出现坍塌时，回填较为困难，从而造成回填不及时，也有部分工程采用防护盖板、围挡等作为防止机械和人员掉落的措施，从而未对桩孔进行回填。桩孔的回填不及时或者不回填均会在地层中形成大量空桩孔同时存在的情况，称为群孔现象[1]。目前较为常见的钻孔灌注桩[7]，长螺旋CFG桩[8]在施工时都会留下大量空孔，这种大量空孔同时存在导致应力释放
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2020年2期2020-07-21
- 一次性成巷爆破掘进技术研究
；在爆破断面增加空孔，可增加爆破自由面，改善空孔周围应力状态。2 掘进爆破的数值模拟根据上述爆破影响因素分析，空孔效应能改变空孔周围应力状态，是围岩在空孔周围产生应力集中。空孔的一方面可以为一次性成巷起到导向作用，另一方面，空孔可以增加应力波的反射拉伸。为了分析空孔对一次性成巷爆破掘进中的爆破成腔作用，将爆破掏槽方案制定为，中心两个空孔周围八个装药孔。建立70 mm×70 mm×450 cm 模型，对称施加约束条件，除自由面外其余施加无反射边界条件。其分析
山西冶金 2020年3期2020-07-15
- 井巷施工中的光面爆破技术研讨
面图2.2 增设空孔空孔对于节理裂隙发育岩体矿山光面爆破成形具有重要作用。爆破初期，空孔附近的主应力差迅速增大，最大拉应力的方向垂直于炮孔和空孔连线的方向，岩体发生拉伸破坏，有利于爆破裂纹的产生。空孔的自由面效应，即爆炸应力波至空孔处被反射回的反射波对于破碎岩体具有重要作用。爆炸应力波在空孔处只发生反射不发生透射，反射后变为拉伸波作用于岩体，有利于岩体的破碎形成断裂面。因此，为了削弱拱肩位置层理及节理结构面的影响，减小爆后其围岩错台高度及宽度，拱肩位置两周
中国金属通报 2020年4期2020-07-04
- 空孔与运动裂纹相互作用的动焦散线实验研究*
态断裂理论，但在空孔与不同偏置距离裂纹的相互作用方面却鲜有研究。本文采用动态焦散线实验系统，对不同预制裂纹偏移距离的含空孔PMMA 试件进行冲击三点弯实验，研究了预制裂纹不同偏移距离时运动裂纹与空孔的相互作用规律及试件的动态断裂特性；并通过MATLAB 程序计算试件裂纹轨迹的分形维数，从分形的角度分析不同偏移距离时空孔对裂纹轨迹的影响，以期为实际工程提供一定的理论支持。1 动态焦散线实验1.1 实验系统实验系统为透射式数字激光焦散线系统[8]，如图1 所示
爆炸与冲击 2020年5期2020-06-30
- 大直径空孔直眼掏槽爆破效果的实验研究
破中。直眼掏槽以空孔作为自由面进行破岩，掏槽孔平行且抵抗线相同，爆破槽腔形状规整，施工简单。但是直眼掏槽一般需要多个不装药炮孔提供弱自由面和碎涨空间，导致掏槽炮孔距离较近，炮孔数量多。基于以上原因，国内外学者开始对能够提供大碎涨空间及自由面的大直径空孔掏槽技术及机理进行研究。如林大能[3-4]认为掏槽爆破形成的拉应力对破岩具有重要作用，拉应力取决于空孔直径；郭东明等[5-6]通过数值模拟并对比分析了基于大直径的不同直眼掏槽方案，确定最优掏槽布置方式和爆破参
煤矿安全 2020年5期2020-06-08
- 抑制预裂缝端部翼裂纹起裂动焦散实验研究
助。1 实验设计空孔具有引导定向裂纹扩展的作用，有利于形成规整轮廓面。为此设想在两预裂孔之间设置空孔，先以空孔引导定向裂纹，再以空孔抑制定向裂纹尖端产生翼裂纹，达到既形成规整预裂面又抑制预裂缝尖端产生翼裂纹的目的。试件材料采用PMMA，几何尺寸为400 mm×300 mm×5 mm。由于空孔引导裂纹不是本文研究的重点，所以假设预裂爆破形成的预裂缝A和空孔C、D已经贯通，预裂缝靠近炮孔一侧岩体为被爆岩体，预裂缝背离炮孔一侧岩体为保留岩体(见图1)。预裂缝A与
工程爆破 2020年1期2020-03-23
- 平行“直孔桶形”掏槽爆破一次成井技术
究了掏槽装药孔和空孔间距等爆破成井主要参数。经过对爆破机理详细研究之后发现，当掏槽孔个数为8个（空孔和装药孔各4个）时，凿岩施工容易且爆破效果好。以矿山一次爆破形成24 m天井为工程实例，证明该技术在超深孔爆破“一次成井”中可行，值得在其他类似矿山推广应用。直孔桶形掏槽;爆破一次成井;高深天井0 引 言爆破一次成井技术指的是利用凿岩台车将爆破所需炮孔全部钻凿完毕后，全断面一次性爆破形成天井的技术，这是一种全新的天井施工方法，该方法与普通的天井方法相比，更加
采矿技术 2019年6期2019-12-23
- 石人沟铁矿不同条件下切割井爆破一次成井孔网参数优化
1 初始补偿系数空孔面积 S0与首爆装药孔所爆落岩碴的实体面积S1之比，称为初始补偿系数n。设计中要求初偿空间能完全容纳爆落的松散岩碴，而不发生挤死。从理论上分析，松散系数为1.4～1.6的矿岩，n为0.4～0.6，但实际中首爆装药孔爆破的岩碴抛至空孔的速度极大，槽腔容纳岩碴完全不是处于静态状况，此时n值的设计要留有一定的余量。故对分段爆破天井，要求n≥0.7，对盲天井一次爆破成井除上述因素外，还要考虑一次爆破高度大小及孔底偏斜难以探测等因素，则要求n＞1
采矿技术 2019年5期2019-11-13
- 爆炸载荷下空孔及其缺陷对裂纹扩展影响机理研究
一，其主要包含有空孔直眼掏槽和无空孔直眼掏槽。其中有空孔直眼掏槽技术在硬岩爆破中应用广泛，其破岩机理为：①空孔为掏槽孔爆破提供了新的自由面，爆破后的压缩波遇到空孔孔壁产生反射拉伸波，拉应力的强度大于岩石的抗拉强度，使岩石产生径向位移，并使岩石破碎，有利于掏槽眼的掏槽效果，减少了岩石的夹制作用；②掏槽孔炸药爆炸后在岩石中产生压缩波，压缩波强度大于其抗压强度，并在爆生气体的作用下使岩石向着空孔方向位移；③空孔的存在为岩石的破碎、扩张抛掷提供了补偿空间。因此，空
振动与冲击 2019年18期2019-10-08
- 中深孔爆破成井技术在某矿的应用研究
孔直线掏槽是利用空孔的空间为被爆破下来的岩石提供自由面和补偿空间，因此每次掏槽爆破的预留空间都应该满足岩石的碎胀要求。根据爆破补偿空间的理论为式(1)，补偿空间法示意图如图1所示。S预爆落岩体·K≤S补偿空间+S预爆落岩体(1)式中：K——岩石松散系数。掏槽孔与空孔之间的间距按空孔补偿空间的大小来确定a，a计算见式(2)，掏槽孔爆落的岩石碎胀后应小于空孔和原体积所在空间体积，其中φ为空孔直径，d为掏槽孔直径。图1 补偿空间法示意图(2)式中：a——掏槽孔与
中国矿山工程 2019年1期2019-03-01
- 空孔-裂纹偏置方式对PMMA冲击断裂动态行为的影响
荷下的动态特性、空孔位置对裂纹扩展轨迹以及裂纹起裂时间影响、运动裂纹与不同倾角缺陷之间的相互作用机理。杨立云等[6]研究了主裂纹与次裂纹之间的相对距离对主裂纹起裂时间以及最大扩展速度的影响。杨仁树等[7-8]分析得到预制裂纹倾角的增大会使得主裂纹的扩展轨迹发生偏转；圆形空孔对运动裂纹的扩展速度和应力强度因子有抑制作用，而且孔径越大这种抑制作用也越大。李清等[9-10]研究了半圆盘构件在冲击载荷作用下预制裂纹倾斜角度的改变引起的混合型裂纹起裂和扩展的动态特性
振动与冲击 2018年20期2018-11-01
- 大空孔复式筒形直眼掏槽力学机制与数值模拟分析
爆破效率研究了大空孔直眼掏槽爆破技术；LANGEFORS等[8]研究了空孔直眼掏槽的爆破理论，构建空孔外径对爆破作用效果的半理论半经验公式；李启月等[9]建立了直眼掏槽区域岩体的应力状态方程，并对不同地应力条件下的直眼掏槽方式进行了数值模拟；林大能等[10]建立了空腔形成的物理力学模型，得出了空腔尺寸的理论计算方法；郑祥滨等[11]对单螺旋空孔直眼掏槽成腔过程进行了数值模拟研究。国内外诸多学者的研究[12-16]丰富了掏槽技术，但对大空孔复式筒形直眼掏槽爆
中国安全生产科学技术 2018年9期2018-10-09
- 梅山铁矿溜井一次爆破成井技术
井的思路是以相邻空孔为自由面、补偿空间和预裂导向孔，齐发起爆，共同作用将产生3种破岩作用[1-5]。单孔爆破时，装药孔周围形成超高声破碎圈，破碎半径约为孔径的8～10倍，当孔径为76 mm时，破碎圈半径为400～700 mm。由预裂爆破原理可知，中心装药孔爆炸后，强大的冲击波使得装药孔周围的岩石形成压碎带及裂隙区，由于空孔与装药孔距离较近，因此，爆炸应力波遇到空孔后，产生较强的反射拉伸波，从空孔壁向装药孔方向形成强烈的片状破裂，当装药孔与空孔间距适宜时，两
现代矿业 2018年8期2018-09-18
- 爆炸应力波作用下空孔周围裂纹群的扩展规律
实践中经常会用到空孔的某些特性。在岩巷快速掘进掏槽孔的布置中，利用空孔为掏槽孔提供自由面[1-2]；在周边孔的定向断裂过程中，空孔为爆生主裂纹提供很好的导向作用，在实践中取得良好的效果，空孔的这种作用称之为“空孔效应”[3]。在爆炸应力波作用下空孔周围应力场发生变化，必将导致空孔周围裂纹的扩展。国内外学者对于空孔周围应力场分布进行了大量的研究。Dally[4]采用动光弹研究了爆炸应力波在空孔周围的分布情况。Cho等[5]采用数值模拟对空孔的裂纹导向作用进行
振动与冲击 2018年14期2018-08-02
- 安徽李楼铁矿天井施工中中深孔成井技术的应用
内矿山普遍采用以空孔为自由面的平行孔掏槽形式，将空孔以及下部平巷作为首响掏槽孔的自由面，为后响炮孔提供补偿空间，借助掏槽孔扩大补偿空间，利用辅助孔和周边孔完成掘井[6-8]。2 钻爆参数2.1 凿岩设备中深孔爆破一次成井采用CS150D型潜孔钻机，该型钻机钻孔直径为138～165 m，炮孔深度0～100 m，21 m 天井炮孔的偏斜率小于2%，可以满足平行掏槽孔的精度要求。根据矿山生产条件，炮孔孔径确定为140 mm。2.2 炮孔间距2.2.1 掏槽孔间距
现代矿业 2018年6期2018-08-01
- 地下矿平行中心大孔爆破一次成槽技术
8］，主要有平行空孔掏槽法［2］、平行空孔分段掏槽法［3］、球状药包倒置漏斗法［8］等，主要基于凿岩设备直径55～150 mm的中孔设备，从空孔数量（2-4孔）［2-6］、空孔与掏槽孔间距［6］、掏槽布置型式［8］（桶型［3］、菱形［4］等）等方面进行研究，而对于超大直径中心空孔的深孔直眼掏槽微差爆破一次成槽方面的研究及应用尚少。本研究以某铜矿聚矿槽一次成槽为背景，进行了以单直径762 mm的空孔为中心，平行空孔中深孔微差爆破一次成槽技术的研究，通过试验取
金属矿山 2018年7期2018-07-27
- 圆孔缺陷对爆生裂纹扩展行为影响的试验研究
践中，经常会利用空孔的某些特性提升施工效果。如，在岩巷快速掘进掏槽孔的布置中，利用空孔为掏槽孔提供自由面[1-2]；在周边孔的定向断裂过程中，利用“空孔效应”[3]为爆生主裂纹提供导向作用。空孔周围应力场在爆炸应力波作用下发生变化，将导致空孔周围裂纹的扩展。Yang等[4]采用夹杂理论分析了圆形夹杂体与I型运动裂纹之间的关系。Rubinstein[5]研究了细微缺陷体与宏观运动裂纹之间的作用关系。肖同社等[6]利用动焦散实验系统，研究了运动裂纹穿过节理面时
振动与冲击 2018年12期2018-06-28
- 某矿山凿岩爆破工艺参数优化试验
拉槽爆破采用中间空孔束状拉槽、外围斜孔辅助拉槽的方式。在筒形炮孔的中间布置一圈空孔，以有效降低夹制作用，束状孔外围根据分层高度的不同布置不同数量的往中间偏斜的斜孔辅助拉槽。2.1.1 拉槽爆破的空孔效应由爆破作用机理可知，空孔可以为掏槽孔爆破创造良好条件，空孔能够引起应力集中效应，空孔的存在有利于反射拉伸波破岩等。空孔的应力集中效应如图1所示。对于柱状装药，装药孔A起爆后，在周围岩石中激起的爆炸压应力波向炮孔周围传播，随着距离增加，应力峰值按一定规律衰减。
现代矿业 2018年4期2018-05-09
- 三空孔矩形直眼掏槽爆破试验研究
孙鹏飞三空孔矩形直眼掏槽爆破试验研究孙鹏飞（辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110166）大伙房输水工程引水隧洞采用TBM（全断面硬岩掘进机）掘进为主，钻爆法为辅的联合施工方案。文中结合大伙房水库输水工程引水隧洞钻爆法开挖施工，简要介绍三空孔矩形直眼掏槽爆破设计相关试验研究，概述其优缺点，旨在提高单循环开挖进尺，保证开挖进度，同时为类似工程施工提供借鉴经验。引水隧洞；三空孔；爆破；单循环；直眼掏槽1 爆破实验的目的大伙房水库输水工程主体建筑物为长85
东北水利水电 2017年12期2017-12-20
- 中深孔爆破成井技术在萨热克铜矿的应用研究
案来看，使用若干空孔作为爆破的自由面和补偿空间，掏槽方式主要有3种[1]：①裂隙掏槽。施工一排裂隙孔作为自由面，从两侧依次爆破，裂隙掏槽对凿岩精度要求稍高，要求裂隙孔布置在一条线上；②螺旋掏槽。施工一个大直径空孔，在空孔周围呈螺旋形布置掏槽孔依次爆破，由于空孔数量最少，且要作为爆破补偿空间，因此对空孔直径要求较大；③桶型掏槽。以菱形或方形布置一系列掏槽空孔，在空孔周边布置一系列掏槽孔，以各自周边的空孔为自由面，达到掏槽效果。由于空孔数量可根据实际布置，适用
中国矿山工程 2017年5期2017-11-07
- 大空孔螺旋掏槽爆破成井技术在铜坑矿的应用
410014)大空孔螺旋掏槽爆破成井技术在铜坑矿的应用杨岳阳1，莫苏鹏2(1.广西华锡集团股份有限公司铜坑矿， 广西南丹县 547204；2.湖南有色冶金劳动保护研究院， 湖南长沙 410014)铜坑矿井下存在采场空区，为了避免空区顶板垮落对上部中段水平采场进路的破坏，采用爆破成井法在空区上部施工充填井。因此，提出了大空孔螺旋掏槽爆破成井技术掘进充填天井，并对爆破参数、装药结构及施工进行了研究。结果表明大空孔螺旋掏槽爆破成井掘进天井具有安全性好、劳动强度低
采矿技术 2016年3期2017-01-19
- 药头内部空孔对电药头发火时间精度的影响
01)药头内部空孔对电药头发火时间精度的影响黄孝楠，马志钢，邵子豪，胡先云(安徽理工大学化学工程学院， 安徽淮南232001)电引火药头的发火时间精度对雷管的延期精度有重要影响,电药头内部存在大小不一的空孔，这些空孔导致桥丝对点火药的传热不均匀，进而影响电引火药头的发火精度;实验表明，点火药内部的空孔直径越小，药头的发火时间越短，精度越高。电引火药头； 发火过程； 内部空孔1 引言电雷管延期时间除了延期药燃烧时间与猛炸药爆轰时间，还包括药头自通电至药头燃
淮南职业技术学院学报 2016年5期2016-12-09
- 益新煤矿中心大空孔掏槽爆破现场试验研究
)益新煤矿中心大空孔掏槽爆破现场试验研究郭东明1，2，李旭鹏1，王汉军3，左进京1，李铁1，何天宇1(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083；2.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083；3.北京工业职业技术学院建筑与测绘工程学院，北京 100042)摘要：本文以益新煤矿四水平北翼皮带巷爆破掘进工程为背景，基于现场爆破试验，研究了中心大空孔新型掏槽爆破施工技术及与之相适的掏槽布置方式和爆破参数。通过对现场4组掏槽对比
中国矿业 2016年4期2016-06-24
- 爆炸荷载作用下岩石动态裂纹扩展的数值模拟*
离以及两炮孔中间空孔的大小对动态裂纹扩展方式的影响进行了研究。结果表明：随着加载速率的减小，炮孔周围的破碎区逐渐减少；裂纹开始萌生的位置逐渐由破碎区外边缘向炮孔孔壁转移；萌生的分支小裂纹逐渐减少，主裂纹扩展长度逐渐增大。由于自由边界的影响，炮孔向下扩展的裂纹逐渐弯向水平方向，且炮孔到自由边界的距离越小，这种趋势越明显。由于空孔的导向作用，使靠近空孔的裂纹逐渐弯曲向空孔处扩展，同时在空孔孔壁两端产生一条向炮孔扩展的裂纹；空孔半径大小对裂纹的导向作用，并无明显
爆炸与冲击 2016年6期2016-04-18
- 隧道直孔掏槽爆破的炮孔间距分析与确定
，一种是爆破孔与空孔之间的间距；另一种是两相邻爆破孔的间距。而影响爆破孔与空孔之间的间距因素很多，其主要有炸药的爆炸能量，炮孔的体积和爆破作用指数。2.1 炸药的爆炸能量炸药爆炸时产生的爆炸能量应满足破碎爆破孔与空孔之间岩体所需要的能量，否则将产生冲炮。2.2 炮孔的体积炮孔的体积（空孔与爆破孔）应满足爆破孔与空孔之间被破碎的岩石因岩渣碎胀所增加的岩渣体积，否则将产生岩渣挤死现象，出现再生岩。2.3 爆破作用指数爆破作用指数应满足既使爆破孔与空孔之间的岩渣
西部探矿工程 2015年5期2015-12-19
- 深孔爆破法掘进天井在天（溜）井施工中的应用
设计施工一个中心空孔，装药孔与空孔之间的孔距：式中：L1——第一响掏槽孔到空孔的距离（mm）D——空孔直径（mm）d——掏槽及周边孔直径（mm）K——岩石碎胀系数，选取1.8通过计算L1=234mm，选取230mm，根据黄沙坪铅锌矿一次成井成功的经验L2、L3分别取330mm、430mm，具体炮孔布置见图1：设计断面及孔数：见图1，断面设计为2.5m，设计1个空孔、17个装药孔。设计一次爆破分段高度：分段高度受到许多条件的限制，特别是与补偿空间大小有关，补
中国高新技术企业 2015年21期2015-07-13
- 定向断裂控制爆破的空孔效应实验分析*
向断裂控制爆破的空孔效应实验分析*岳中文,郭 洋,许 鹏,王 煦,宋 耀(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083)采用新型数字激光动态焦散线实验系统,对爆炸荷载作用下空孔周围的动应力场分布及空孔对爆生主裂纹扩展行为的影响进行了研究。研究结果表明,在空孔周围强应力场的影响下,2条相向扩展的爆生主裂纹逐渐向空孔处偏转,并在空孔处贯通;空孔附近的主应力方向与炮孔连心线夹角基本稳定在约12°,增大空孔尺寸对空孔附近的主应力方向影响不明显;爆炸应力
爆炸与冲击 2015年3期2015-06-07
- 高精度长延期雷管及Shoutplus-T软件在井巷掘进爆破中的应用
掏槽方式均为平行空孔直线掏槽(五梅花布孔)，掏槽空孔直径为76 mm，其余孔径为45 mm；起爆系统采用国产半秒系列导爆管雷管。掏槽孔、辅助孔、底板孔采用φ32 mm 岩石乳化炸药，周边孔采用φ25 mm岩石乳化炸药，平均孔深2.7 m。1 存在问题(1)巷道掘进单循环平均进尺率低，据矿山半年期掘进生产统计，平均掘进爆破进尺率为81%，施工进度缓慢，延误工期，同时爆破施工成本较高。(2)围岩超挖现象较严重，局部超挖达20～30 cm，出渣量增大，支护成本提
现代矿业 2015年4期2015-03-08
- 地下磷矿大直径空孔桶形掏槽试验研究
地下磷矿大直径空孔桶形掏槽试验研究李 兰1，张电吉1，姚金蕊2，张若飞1，王正一1 (1.武汉工程大学资源与土木工程学院，湖北 武汉 430074；2.贵州开磷集团矿业总公司，贵州 开阳 550302)在磷矿的地下生产中，拉槽爆破是矿房回采前的一道工序，对生产的连续化机械化有重要影响的一道工序。为提高掏槽爆破安全性和效率，降低爆破器材消耗和循环钻爆作业时间。经过大量理论分析，改进生产时使用的桶形直眼掏槽，增设直径110mm的大直径空孔，改善装药系数和炮孔
中国矿业 2015年11期2015-01-12
- 空孔直眼掏槽爆破振动特性分析
破，破碎岩石时，空孔充当集中爆炸应力的作用，同时使岩石拥有充分的碎胀补偿空间[1]。爆破循环进尺和掘进效率与掏槽好坏直接相关。由于缺少自由面，致使巷道在掘进开挖的过程中，掏槽受到较大的夹制作用，导致掏槽爆破时会引起强烈的爆破振动[2]。掏槽爆破振动会使巷道围岩及支架和支护受到影响和损伤比较严重，有时候会使其产生破坏，并且直接影响围到岩松动圈的特性，导致事故经常发生，加大了巷道维护的难度。因此本文主要研究空孔直眼掏槽爆破振动特性，重点分析空孔直径和段起爆药量
采矿技术 2014年5期2014-03-22
- 洛钼集团矿山公司深孔爆破一次成井的试验研究
.2 掏槽方式与空孔孔径选择为了一次爆破成井高度达到40m以上，必须选用大空孔作自由面的平行炮孔掏槽方式。空孔大小取决于成井高度和控偏能力，一般为掏槽孔面积的4～6倍，掏槽孔孔径Φ115mm，空孔孔径应为Φ220～275mm，考虑到大直径空孔具有掏槽面积大和有利于槽腔爆破的特点，选择空孔孔径Φ250 mm。实践表明，7m以下的天井采用单空孔，7～15 m的天井采用2个空孔，而15m以上的天井必须采用3个空孔，考虑到要满足40m一次爆破成井要求，选用4个空孔
采矿技术 2012年6期2012-11-16
- 多空孔单螺旋掏槽一次爆破成井技术实践
410083)多空孔单螺旋掏槽一次爆破成井技术实践史秀志,周英烈,邱贤阳(中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙 410083)针对某矿采场切割天井施工需要,提出多空孔螺旋掏槽一次爆破成井技术,对该爆破成井技术的炮孔参数、装药量、装药结构和起爆方式进行计算和设计,采场爆破的成功试验为类似工程提供参考。多空孔;螺旋掏槽;一次成井;天井爆破0 前 言在天井掘进过程中,传统的掘进方式多为浅孔爆破施工法,费工费时,作业面通风不良,且施工安全条件差。而一次成井技术沿
采矿技术 2011年5期2011-11-16