本研究課題是根據(jù)《金川低品位礦安全高效經(jīng)濟(jì)開(kāi)采綜合研究》項(xiàng)目需求開(kāi)展的。其研究目的是為礦山崩落法采礦的開(kāi)展提供一套適合西二采區(qū)首采分段的回采爆破工藝及爆破參數(shù)。本文采取了物理模型試驗(yàn)、理論計(jì)算和數(shù)值模擬等手段來(lái)解決問(wèn)題,這三者相互補(bǔ)充和驗(yàn)證,得出了一系列適合龍首礦西二采區(qū)首采分段的爆破參數(shù)。本文所得成果如下:(1)為了確定龍首礦西二采區(qū)的成孔性能,基于西二采區(qū)的礦巖物理性質(zhì)開(kāi)展了物理模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):龍首礦西二采區(qū)炮孔成孔率較高,可不必?fù)?dān)心炮孔破壞對(duì)回采爆破工作的影響,即使有少量炮孔發(fā)生破壞,其破壞形式也是以縮孔、堵孔為主;(2)以相似理論為基礎(chǔ),結(jié)合龍首礦西二采區(qū)的初選爆破參數(shù),開(kāi)展了相似模型試驗(yàn)。由此試驗(yàn)基本確定了爆破參數(shù)優(yōu)化的方向,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)目前的初選爆破參數(shù)抵抗線偏大;(3)結(jié)合前人的研究,對(duì)西二采區(qū)首采分段的回采爆破抵抗線、孔底距、崩礦步距、微差時(shí)間和單響最大起爆藥量等參數(shù)的取值進(jìn)行了優(yōu)化。按炮孔布置原則,最終確定西二采區(qū)主要爆破參數(shù)為:1.7m抵抗線,2.7m孔底距,1.7m崩礦步距,35°邊孔角。此外,根據(jù)優(yōu)化所得爆破參數(shù)繪制了龍首礦西二采區(qū)首采分段排面炮孔布置圖,詳細(xì)闡明該礦山的回采爆破工藝;(4)為了驗(yàn)證優(yōu)化所得爆破參數(shù)的合理性,采用有限元分析軟件Ansys/LS-Dyna建立了抵抗線和孔底距的數(shù)值模擬模型。數(shù)值模擬結(jié)果表明優(yōu)化所得抵抗線與孔底距取值是合理的。開(kāi)展了物理模型試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示本文優(yōu)化所得爆破參數(shù)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷谋菩Чc實(shí)際礦山爆破效果差別不大,這表明了本文所得爆破參數(shù)對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有較大指導(dǎo)意義。理論計(jì)算、物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬三者相互印證,論證了彼此的合理性。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TD235;TD853.362
【部分圖文】：

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文西二采區(qū)具體覆蓋層形成方法為：在 1610 米水平膠結(jié)充填體下 1590 米（實(shí)為 1）水平位置設(shè)置無(wú)底柱分段崩落法第一個(gè)分段，按照無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)結(jié)構(gòu)布置采準(zhǔn)與切割工程，在回采巷道礦體厚度范圍內(nèi)鉆鑿扇形炮孔，在 1595 米水平放頂形成覆蓋層，并放出一定數(shù)量的礦石，在采場(chǎng)中形成采空區(qū)。隨著采礦的不行和崩落礦石的不斷放出，上部膠結(jié)充填體開(kāi)始逐步暴露出來(lái)，采空區(qū)暴露面積度不斷擴(kuò)大，當(dāng)擴(kuò)大到某種程度時(shí)，膠結(jié)充填體將自然冒落下來(lái)進(jìn)而形成廢石覆（見(jiàn)圖 1-1 所示）。

破碎理論一段時(shí)間內(nèi)甚至未來(lái)幾十年，爆破都是采礦作業(yè)爆破參數(shù)是否合理對(duì)于礦山礦石質(zhì)量和效益都有性質(zhì)、炸藥性能和爆破工藝這三者影響。礦巖性般是確定的。因此，合理的爆破參數(shù)就是提高爆破巖機(jī)理。破破碎機(jī)理伸破壞理論代，日本人日野熊雄在前人的研究基礎(chǔ)上提出了一論[10]。該理論是基于爆炸動(dòng)力學(xué)提出的，他認(rèn)為的作用，該爆轟波作用于附近的礦巖，壓碎藥包過(guò)程中逐漸衰減為壓應(yīng)力波，當(dāng)壓應(yīng)力波抵達(dá)介會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力波，當(dāng)拉應(yīng)力波超過(guò)巖石的動(dòng)態(tài)的源頭將發(fā)生拉伸變形。如圖 1-2 所示。

a)剪應(yīng)力作用；b)爆轟氣體膨脹推力破壞圖 1-3 爆轟氣體剪力破壞Fig.1-3 Detonation gas shear failure轟氣體共同作用的破壞觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為：在爆炸中，沖擊波首先破壞孔周?chē)膸r空氣楔導(dǎo)致裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。 大量工程實(shí)踐為該理論理論論是沖擊波和爆炸氣體綜合作用理論的延伸，是集合之后由伊藤一郎、P．A．帕爾遜、H．K．卡特爾、L．善。論的要點(diǎn)為：碎是由于爆破沖擊波和爆生氣體共同造成的。只不過(guò)般認(rèn)為爆生氣體作用占主導(dǎo)地位。說(shuō)：從藥包中心向外分為粉碎圈、壓裂圈和震動(dòng)圈。

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本文編號(hào)：2828457