大红山铜矿爆破参数及装药结构研究摘要
钻爆法仍然是目前我国金属矿山的主要破岩手段,因此,有必要对井下采场爆破参数进行深入研究,以期提高矿山企业的经济效益,为高效安全采矿提供技术支撑。本文依托“大红山铜矿胶结充填体相邻盘区爆破参数设计关键技术研究”,采用系列爆破漏斗试验确定井下采场爆破的基本孔网参数,通过有限元软件LSDYNA模拟空气间隔装药结构径向、轴向的应力分布情况,对比空气间隔装药和沙子分段装药的降振率,采用空气间隔装药结构代替矿山原有的沙子间隔装药结构,利用毫秒延期干扰降振原理和HHT法对炮孔排间延期时间进行了深入的研究。基于利文斯顿爆破漏斗理论进行了爆破漏斗试验。在本部采场的485水平48-49线、26-28线分别进行了单孔爆破漏斗试验、变孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶试验,得到48-49线孔径76mm炮孔的孔网参数为(1.8~2.2)×1.0m,单耗为0.56kg/t,孔径为165mm的孔网参数为(4.5~5.4)×2.4m,单耗为0.45kg/t;26-28线孔径76mm炮孔的孔网参数为1.8×1.0m,单耗为0.57kg/t,孔径为165mm的孔网参数为4.5×2.4m,单耗为0.47kg/t。建立空气间隔装药、沙子间隔装药的数值模拟,对比了两种装药结构的粉碎区半径、炮孔周围的等效峰值应力、爆轰波应力作用时间,从能量破碎的角度分析,空气间隔装药的粉碎区半径较小,炮孔周围的等效峰值应力较小,粉碎区消耗的能量较少,更多的能量作用于裂隙区,且应力作用时间较长,炸药能量利用均匀,破岩效果较好,因此,推荐大红山铜矿井下采场的装药结构采用空气间隔装药结构。基于延期时间干扰降振和HHT法,结果表明:大红山铜矿井下采场爆破振动周期约为24~28 ms,推荐大红山铜矿井下矿房大爆破排间延期时间选用为36~42ms,可以降低爆破振动对井下建筑、人员和设备的危害。
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