《逐孔起爆技术》PPT课件
“前倾 与 后倾列连接"
前倾 控制排
后倾
列传爆方向 与控制排传爆 方向大于或 等于90度
起爆点
自由面
后倾连接
244 202 160 118 76
269 227 185 143 101 59
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前倾连接
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227 185 143 101
由于凸面AFB的存在,使AFB自由面上各点的阻 力与沿着DB线方向的最大阻力相接近,可以避免炮孔 D爆破时,爆炸气体的过早逸散,有利于爆炸能量的 充分利用,可加强对漏斗内岩体的破碎作用。
2.5.4夹角大于90度原则 夹角大于90度原则就是指逐孔起爆网络的连接设 计时,要使以每个炮孔为节点的排和列的爆破信号传 播方向的夹角需要等于或大于90度,即如下图2.10起爆 网络的后顷连接所示。 如果设计的时候没有使以每个炮孔为节点的排和 列的爆破信号传播方向的夹角需要等于或大于90度, 那么就成为前倾连接,如下图2.11起爆网络的前顷连接 所示,会发生起爆孔序的变化,距离自由面远的后排 孔会比距离自由面近的前排孔先被传爆,较大的夹持 力会导致较差的爆破效果。
▪雷管延期时间精确,是实现逐孔起爆的基本保证
孔内采用非高精度雷管
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孔内名义延期时间表400ms
假设地表管精度尚可
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2.3.2 逐孔起爆技术的作用原理 (l)应力波叠加作用。 高速摄影资料表明,当底盘抵抗线小于10m时, 从起爆到台阶坡面出现裂缝,历时约10一25ms,台阶 顶部鼓起历时约80一150ms,此时爆生高压气体逸出, 鼓包开始破裂。在逐孔爆破时,后爆药包较先爆药包 延迟数十毫秒起爆,这样后爆药包在相邻先爆药包的 应力震动作用下处于预应力的状态中(即应力波尚未消 失)起爆的,两组深孔爆破产生的应力波相互叠加,可 以加强破碎效果。
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孔内采用高精度雷管时,等时线均匀一致
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孔内采用高精度雷管时,岩石移动方向 均匀一致
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2.3 逐孔起爆技术的作用原理 逐孔起爆技术是微差爆破的发展。虽然微差爆破 在国内外已研究、应用了五十多年,但是由于起爆间 隔时间只有几毫秒至几十毫秒,且岩体性质又复杂多 变,炸药的爆炸能在岩体中的传递与分布难以定量计 算,因此爆破微差原理尚无统一定论,大多只是假设 和推断。下面根据较为公认的四种观点分别在下面对 微差爆破和逐孔起爆的作用原理进行比较。
2.4逐孔起爆技术起爆工艺 起爆方式是实现逐孔起爆技术的关健,分为两种: 地表延期网路和孔内延期网路。 逐孔起爆技术是通过孔内和地表延期时间的组合 来共同完成的。地表起爆网络是由相对作业面爆破设 计时,根据爆破效果要求选取的炮孔排、列,并针对 炮孔排、列分别计算得到的不同延期时间使用与之对 应的高精度导爆管雷管组合实现。孔内延期采用地表 延期时间4倍以上的高精度导爆管雷管连接起爆药具 实现。
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2.5.3三角形布孔的原则 露天矿台阶多排孔微差爆破合理的起爆参数是由 炮孔布置及起爆顺序决定的,合理的起爆将为一个炮 孔爆破造成合理的自由面形状。如下图所示。
在炮孔D爆破时,若能形成ADB平面漏斗,那么 当AB平面上存在一个三角形带AFB时,只要满足于 DF<DB的条件,一定可以形成ADBF漏斗。
单个炮孔起爆时岩石破碎情况
多个炮孔同时起爆的情况
炮孔间延期时间过长的情况
炮孔间延期时间合理时的情况
(4)减小爆破震动。 由于逐孔爆破显著减少了同时起爆的药量,根据 爆破震动萨道夫斯基公式在其它参数不变的情况下, 最 大单响药量的减小能够降低爆破振动是显而易见的。
υ——质点振动速度( cm / s); K ——与介质性质、爆破方式有关的系数; Q ——最大单响药量( kg); R ——爆心距(m ); α——和地质地形等有关的衰减指数。
2 逐孔起爆的基本理论 2.1逐孔起爆定义与特点 定义:逐孔起爆技术是指爆区内处于同一排的炮 孔按照设计好的延期时间从起爆点依此起爆,同时爆 区排间炮孔按另一延期时间依次向后排传爆,从而使 爆区内相邻起爆炮孔的起爆时间错开,起爆顺序呈分 散的螺旋状。
逐孔起爆技术的特点: ➢先爆炮孔为后爆炮孔多创造一个自由面; ➢爆炸应力波靠自由面充分反射,岩石加强破碎; ➢相邻爆炮孔相互碰撞,挤压,增强岩石二次破碎; ➢同段起爆药量小,控制爆破震动。
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起爆后岩石移动方向紊乱
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等时线也不均匀
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逐孔起爆技术
hole-by-hole blasting technology
北京科技大学土木与环境工程学院 2013.6.26
1 概述 1.1 矿山爆破的现状与存在问题 矿山爆破是一项受诸多因素影响,内在规律十分 复杂的综合作用过程。对于这一作用规律的把握和捕 捉,对改善爆破效果、降低生产成本无疑有着重大意 义。 在我国露天矿山生产爆破中,除了少数特殊要求 的工程和部位外,几十年来一直采用排间微差爆破方 式,尽管该项爆破技术应用较广,但仍存在下述问题。
有两个自由面
过程
- 选择 “起爆点" - 画出 “等时线" - 选择地表管 - 画上箭头 - 计算时间
有Fr两ee个e自n由d面blast
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(2)增强自由面作用。 在先爆深孔破裂漏斗形成后,对后爆深孔来说相 当于新增加了自由面,逐孔微差爆破后爆破孔的自由 面由排间微差爆破的两个自由面增至三个自由面,后 爆炮孔的最小抵抗线和爆破作用方向都有所改变,增 多了入射压力波和反射拉伸波的反射,增强了岩石的 破碎作用,并减少夹制角。
(3)增加岩块相互碰撞作用。 先爆的炮孔起爆后,爆破漏斗内的破碎岩石起飞 尚未回落时,后爆的炮孔在先爆炮孔的“岩块幕中” 起爆,后爆药包的爆生气体不易逸散到大气中,从而 又增加了补充破碎机会。逐孔爆破由于所相邻的两孔 都有微差时间,较排间微差爆破提供的补充破碎机会 多,因而在碰撞破碎过程中,岩石中的动能降低,导 致抛距减少,爆堆相对集中。
1.2 解决问题的新思路 为解决矿山爆破中存在的问题,近年来,逐孔爆 破技术越来越多的应用于矿山的生产实践,从反馈信 息来看,逐孔爆破技术对降低矿山爆破震动、提高爆 破效果作用显著。 目前, 逐孔起爆技术在国外已经得到了普遍应用, 而国内只有极少数规模较大的露天矿山利用高精度、 高强度导爆管雷管实现了逐孔起爆。
(4)地震波主震相的错开和地震波的干扰作用。 合理地微差间隔时间,使先后起爆所产生的地震 能量在时间上和空间上错开,特别是错开地震波的主 震相,从而大大降低了地震效应。此外先后两组地震 波的干扰作用,也会降低地震效应。只要合理的选取 微差间隔时间,即可使地震效应有不同程度的降低。 总体来说,微差爆破比普通爆破可降震30%-70%。
(3)应力波的迭加作用。 先爆药包在岩体内形成的减力场,在其应力作用 尚未消失之前,第二炮立即起爆,造成应力波迭加, 有利于岩石的破碎。而且,在先爆药包的应立场作用 下岩体内原生裂隙及孔隙缩小,密度增大,加快应力 波的传播速度,即使岩石质点速度增加,又导致岩石 处于应力状态的时间增长。应力波的相互作用加剧, 减少了不可逆的能量损失,从而改善了爆破效果。
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Desired rock movement
Floor
2.5.2 点燃阵面原则 点燃阵面是指在工程爆破中,当地表延时起爆网 路正常引爆、爆轰波依次从炮孔的地表网路向前传播 时,由炸药正在爆轰和孔内雷管延期体正在燃烧而尚 未引爆的所有孔内雷管所形成的空间几何平面。点燃 阵面的大小用点燃正面的宽度表示,点燃阵面内所有 的雷管所构成的空间几何平面就称为完全点燃阵面, 如图2.8所示。
V型起爆实例
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注意平行!!!
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