岩体掘进特种断裂控制光面爆破方法

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinxinhun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】 : 该文在分析了在松软及节理裂隙发育岩体中进行普通断裂控制光面爆破存在主要问题的基础上,简要介绍了“ 空孔导向法 ”和“ 切缝套管法”两种掘进岩体断裂控制光面爆破工艺技术。在类似岩体断裂光面爆破中有很好的推广应用价值。
  【关键词】 : 掘进岩体 断裂控制光面爆破 切缝套管法 空孔导向法
  光面爆破是矿山掘进工序中减少超挖和周边岩体破坏的有效方法。在目前国内外井巷掘进爆破中被广泛应用。在硬度系数f=6~15之间和裂隙、节理不尽发育的岩体中,效果是很好的。
  一.掘进岩体断裂控制光面爆破工艺参数存在的问题分析
  常规的掘进岩体断裂控制光面爆破在一定的岩体硬度系数范围内及节理裂隙不太发育的岩体中,其效果无疑是很好的,但在极为复杂的岩体中,则存在如下两个方面的问题:
  1、不耦合系数及其它参数调整难度较大
  由于Kc的取值范围在很大程度上取决于Sc、St,即岩体的抗压、抗拉强度.。显然软岩或特硬岩体由于Sc 、St,变化太大,而Kc变化亦很大。而相对于孔经仅为0.04 m的炮孔而言,选择药卷很难满足Kc的要求。因为此时的药卷直经即要满足不耦合系数的要求但又能小于其爆破的临界直经。 特别是在Lj增大较多时,在有些部位由于岩体节理裂隙的不规范及与巷道成斜交产出等因素,而造成沿着裂隙产生自由面而形成超欠挖等。
  2.岩体的节理裂隙等对光爆面成形影响较大
  岩体的各种节理裂隙、弱面及软弱夹层等,若与断裂控制的切向相同,无疑效果是好的,但这些节理等往往是表现多方向性的。这对于在巷道周边断裂控制中保护围岩的稳定性及周边成形是相对不利的,不可避免的影响周边成形效果。
  二、掘进岩体断裂控制光面爆破方法
  分析常规的掘进岩体断裂控制光面爆破所存在主要问题后不难看出,若在极为复杂的掘进岩体中进行控制爆破 ,采用常规的掘进岩体光面爆破是难达到其效果的。为此,有必要寻求新的掘进岩体断裂控制爆破方法。
  迄今为止,国内外专家提出的断裂控制爆破方法有15种之多,但从获得初始定向裂缝方式的原理来看,主要有三种类型。一类是对孔壁施加不均布爆破载荷,使孔壁在预定要形成断裂面的部位优先产生列纹;第二类是在预定的断裂方向进行人为破坏,使之断裂方向沿预定方向发展;第三类是在孔壁预定要形成断裂面部位先产生某种形状的缺口,使裂纹在缺口处优先起裂和发展。但经比较认为有效的方法有以下两种:
  1)切缝套管法:即采用人造切缝套管,使裂纹在缺口处优先起裂和发展。
  2)空孔导向法:是在预定的断裂方向进行人为破坏(导向孔),使之断裂方向沿预定方向发展。也有称为预裂爆破的方法。
  三、掘进岩体断裂控制光面爆破试验及应用
  在分析了常规掘进岩体断裂控制光面爆破存在问题的基础上,某铁矿先后与北京科技大学、中国矿业大学等在极为复杂的掘进岩体中进行了“带导向孔”和“ 切缝套管 ”两种掘进岩体断裂 控制爆破试验及推广应用。
  1.“空孔导向”的岩体断裂控制光面爆破
  某铁矿的采准掘进中,遇到的松弱岩体主要为矽卡岩(sk),小部分为蚀变闪长岩。据点荷载实测后换算sk的单轴抗压强度为12~32Mpa,抗拉强度仅为0.4~1.2Mpa,在此类岩体中掘进采用光爆,其Kc值过高造成药卷直经dc太小,为了满足要求,只能增大周边眼距,而增大周边眼距又往往会引起超(欠)挖,达不到光爆的目的。为此提出并进行“导向孔”掘进岩体断裂控制爆破技术试验。
  导向孔实际就是在断裂控制光面爆破时的周边孔中设置一些不装药的空孔,(一般隔一孔设一个)如图所示。由于这些空孔爆破过程中所引起反射拉应力作用,而导致空孔沿连心线方向出现小裂缝,这些小裂缝很容易与其爆破孔所产生的裂缝贯通。起着很明显的引导裂缝方向的作用。因此“空孔导向”的断裂控制光面爆破其效果优于普通光爆。
  2、“切缝套管”控制光面爆破技术
  某铁矿岩体中节理、裂隙、层理发育,且多充有黄泥和呈蜂巢状岩溶。岩体的这些结构面、弱面和弱软夹层,显然对爆破应力波传播爆生气体作用有着重要影响。其影响主要是因结构面等存在而使爆破应力波及爆生气体首先在此方向集中释放,而引起岩体的破坏。这种破坏若是与光面爆破面平行的,则是有益的,在实际中大多是切向 的,这些无疑是无益的。而 “切缝套管” 断裂控制爆破正是采用人造缝隙(即切缝),使炸药在爆破后沿断裂控制光面爆破方向(人造裂隙方向)向孔壁直接产生爆破冲击,在爆炸的动作用中,使切缝方向的孔壁优先产生预裂隙,爆生气体的静作用使形成的预裂纹优先扩展,从而吸引了拟向非切缝方向释放的能量,驱动裂隙并使其加速扩展直至形成理想的断裂面。即通过切缝来引导爆炸动作用对孔壁的定向作用。这种定向作用,即克服了岩体中结构面多的缺点,又达到了定向成型的目地。该定向断裂光爆技术自九八年初在某铁矿开拓工区试验并推广以来,已试验应用掘进450m,其效果见表2。
  三、经济效果及结论
  通过针对松软及节理裂隙发育岩体的缺点,而进行的“空孔导向”和“切缝套管”两种掘进 岩体断裂控制爆破工艺试验,并经过某铁矿750m掘进试验和实践,其效果为:
  1、眼痕率有了明显提高,两种断裂控制爆破的眼痕率平均比普通光爆提高了10~15%和20~30%。
  2、最大超挖量有了明显的减少,两种断裂控制爆破超挖量都比普通光爆减少0.2m以上。
  3、由于减少了周边的超欠挖,因而大大节省了喷射支护材料,一般每米可节省0.5m3以上。
  4、有效保护了围岩自稳能力。从而降低了巷道的支护难度,提高了巷道服务年限。
  经计算,仅采用如上两种工艺每年可为某铁矿节省30余万元的费用。不但取得了较好的社会效益而且也取得了较好的经济效益。该两项掘进岩体断裂控制爆破工艺技术在那些岩体条件极为复杂的矿山有很好的推广应用价值。
其他文献
【摘要】:近年来我国用电量成倍增长而我国资源有限,因此电力企业如何最大化降低汽轮机运行过程中能源和资源消耗十分重要。它不但可以提高电力企业的利润,而且更为重要的是降低我国有限的资源消耗,做到低碳环保。本文对汽轮机工作运行进行分析,并提出了节能降耗的措施  【关键词】汽轮机 资源消耗 低碳环保 节能降耗  引言  随着近年来我国经济的高速增长以及科学技术的不断进步,电子产品大量涌入人们的生活中,然而
期刊
人生和谐,是每个人终其一生的向往和追求。衡量人的  一生是否完美和幸福,固然各有各的标准,但至少有一个指标是大家都能接受的,这就是看人生是否和谐。换句话说,和谐的人生,才是完美的人生、幸福的人生,和谐人生是一个充满快乐、充满阳光的人生。  人自身和谐是社会和谐发展的根本前提,是构建和谐社  会的基础,也是构建和社会的目的。个人是社会的一分子,个人如果离开社会而存在,就没有和谐社会,和谐人生就没有前
期刊
【摘要】:煤炭洗选企业作为能耗大户,实施节能降耗是建设资源节约型、环境友好型企业的必然选择,也是推进企业经济结构调整,转变增长方式的必由之路。本文从邯郸洗选厂发展战略的全局出发,依靠科技进步、技术创新、强化生产管理等手段大力推行节能降耗,有效提高用电的使用率,取得了明显的成效。  【关键词】:洗选厂 节能降耗 增效 管理 技术创新  前言  邯郸洗选厂是冀中能源峰峰集团下属的主力选煤企业之一,也是
期刊
【摘要】:本设计的内容为我市某造纸厂废水处理工艺设计。该造纸厂废水的特点是:水量大,水质复杂,有机物浓度高,废水中纤维悬浮物多,带色,处理难度大。  【关键词】:造纸废水 工艺设计  曝气生物滤池(biological aerated filter)简称BAF,是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上,借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新技术,最初用于污水的三级处理,后直接用于二级处理。
期刊
【摘要】 积极研究和把握新形势下群众工作的新特点、新规律,把握群众工作的基本要求,转变群众工作理念,创新群众工作方法,用心做好群众工作。  【关键词】 用心 新形势 群众工作  做好新形势下的群众工作是一项系统工程。要积极研究和把握新形势下群众工作的新特点、新规律,把握群众工作的基本要求,转变群众工作理念,创新群众工作方法,用心做好群众工作。  一、把握群众工作的基本要求  1、做好新形势下的群众
期刊
[摘要]: 贝叶斯(Bayes)网络是基于概率推理的图形化网络、数学模型, 针对汽车故障的特点及类型,提出采用贝叶斯(Bayes)网络作为汽车故障诊断分析方法,为汽车故障提供准确和可靠的决策依据。  [关键词]:贝叶斯(Bayes)网络 汽车故障 故障诊断  1.前言  汽车主要由四大部分组成:发动机﹑底盘﹑车身﹑电器设备。随着汽车技术的发展,汽车结构及电控部分复杂,其故障现象多样化,故障成因复杂
期刊
【摘要】鸡精中的3-MCPD、1,3-DCP气相色谱法测定方法属于较为经济、科学、有效的测定方式,运用基质固相分散萃取法,以正己烷淋洗净化并以乙醚提取、七氟丁酰咪唑衍生、毛细管气相色谱柱分离、电子捕获检测器测定,外标法定量,操作方式简便易行、科学准确,具有推广价值。  【关键词】气相色谱法;3-MCPD;1,3-DCP;分析  当前,食品安全越来越受到重视,尤其是近年来食品安全责任事故频频发生,为
期刊
【摘要】:汽轮机组作为发电厂重要组成部分其异常振动对于整个发电系统都有着重要的影响,文中就汽轮机异常振动的分析与排除进行了简要的论述。  【关键词】:汽轮机 异常振动 分析与排除  0 、引言  汽轮机作为发电系统的重要组成部分,其故障率的减少对于整个系统都有着重要的意义。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故
期刊
船舶空气系统是船舶由静止到航行营运的初始动力,现代大型船舶柴油机输出功率日趋增大,柴油机缸径和轴颈尺寸随之越来越大,空气压缩机成为影响船舶安全航行的必不可少的设备。空压机是利用活塞的往复运动将常温常压空气经过单级或多级压缩成为高温高压的压缩气体,提供给主机或副机等设备启动使用。但随着船舶对压缩气体需求量的增加,空压机启停越发频繁,导致故障发生频度和难度日趋增高。空压机的正常运行将直接影响船舶安全可
期刊
【摘要】:矿山主井提升系统担负着全矿井下矿石的提升任务,是全矿的生产咽喉要道。提升机电控系统是提升设备的大脑和神经中枢,其运行的稳定性和可靠性直接关系的到矿山生产的正常进行和经济效益的好坏。为了解决提升机原电控系统故障率,故障源难以排查的难题,对主井提升机电控系统进行改造,采用美国AB公司生产的可编程控制器结合ABB系列全数字直流调速系统。该系统具有技术先进,高智能、高可靠性、高稳定性、故障直接显
期刊