本文選題：極硬巖 + 露天臺(tái)階�。� 參考：《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本論文對(duì)極硬巖條件下露天臺(tái)階爆破參數(shù)進(jìn)行研究,以江西金鼎鎢鉬礦為研究背景。該礦在開采過程中的問題主要有:爆破的大塊率高、采場(chǎng)的二次破碎量大、炸藥單耗高。本論文總結(jié)了近年來礦山爆破參數(shù)優(yōu)化的方法和數(shù)值模擬在爆破模擬中的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì);通過巖石力學(xué)試驗(yàn)得出礦巖的力學(xué)參數(shù):單軸抗壓強(qiáng)度241MPa,彈性模量62GPa,泊松比0.38,屬于極堅(jiān)硬礦巖;運(yùn)用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行爆破模擬。主要有以下研究成果:(1)在巖石力學(xué)參數(shù)的研究中采用常規(guī)的三軸試驗(yàn)得到其力學(xué)特性,然后用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則對(duì)研究的巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行估值,同時(shí)采用巖石的單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)以及摩爾應(yīng)力圓作圖法得到的結(jié)果對(duì)之前的估值進(jìn)行了檢驗(yàn),綜合分析并確定了金鼎鎢鉬礦高精度的巖石力學(xué)參數(shù)。根據(jù)巖石力學(xué)參數(shù),基于經(jīng)驗(yàn)估算,確定炸藥單耗為0.65kg/m3。(2)在巖石力學(xué)試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則估算巖石的抗拉強(qiáng)度和巖石粘聚力與實(shí)際測(cè)量結(jié)果偏差較大,所以這種方法不適合來估算巖石的抗拉強(qiáng)度與粘聚力。(3)對(duì)孔徑d=11cm,d=15cm和d=20cm進(jìn)行模擬對(duì)比分析,d=20cm時(shí)爆破應(yīng)力值最大,實(shí)驗(yàn)表明大孔徑炮孔在高臺(tái)階露天爆破中有利于改善爆破效果,本論文選擇d=20cm孔徑。(4)對(duì)炸藥單耗q=0.60kg/m3、q=0.65kg/m3、q=0.70kg/m3進(jìn)行模擬對(duì)比分析,研究發(fā)現(xiàn)q=0.70 kg/m3時(shí)爆破應(yīng)力值最大,臺(tái)階頂部和底部的巖石均可以很好的破壞,炸藥單耗選擇q=0.70kg/m3。(5)對(duì)炮孔密集系數(shù)m=1.2、m=1.5、m=1.8進(jìn)行模擬對(duì)比分析,研究發(fā)現(xiàn)在m=1.5和m=1.8時(shí)爆破應(yīng)力值均能將坡頂和坡底的巖石破壞,但m=1.5時(shí)產(chǎn)生的爆破振動(dòng)危害較小,綜合考慮選擇m=1.5。對(duì)于這種極硬巖石的爆破,適當(dāng)增加炮孔的密集系數(shù),能夠改善爆破效果。(6)模擬方案方面在選擇了合適的爆破孔徑和炸藥單耗之后,在此基礎(chǔ)上以炮孔密集系數(shù)為變量進(jìn)行模擬,建立雙排四炮孔的模型,能夠同時(shí)考慮炮孔之間的相互作用,更加符合礦山爆破實(shí)際情況。(7)根據(jù)數(shù)值模擬選擇的爆破參數(shù),在江西金鼎鎢鉬礦96m水平進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破實(shí)踐,爆破效果有了很大改善,與數(shù)值模擬相吻合,證明了數(shù)值模擬的可行性。本論文研究的這種礦巖極堅(jiān)硬,而且橫向變形性較大,極難爆破,本論文通過數(shù)值模擬獲得合適的爆破參數(shù),為該礦山解決實(shí)際問題,同時(shí)可以為類似礦山提供參考經(jīng)驗(yàn)。
[Abstract]:In this paper, the open-air bench blasting parameters under extremely hard rock conditions are studied, with the background of Jinding tungsten molybdenum mine in Jiangxi Province. The main problems in the mining process of the mine are: high blasting rate, large secondary crushing in stope and high explosive unit consumption. In this paper, the methods of mine blasting parameter optimization, the application of numerical simulation in blasting simulation and the development trend are summarized. The mechanical parameters of ore rock are obtained by rock mechanics test: uniaxial compressive strength 241 MPA, elastic modulus 62 GPA, Poisson's ratio 0.38, and the finite element software ANSYS/LS-DYNA is used to simulate blasting. The main research results are as follows: (1) in the study of rock mechanical parameters, conventional triaxial tests are used to obtain their mechanical properties, and then H-B empirical strength criterion is used to estimate the rock mechanical parameters studied. At the same time, the results of uniaxial compressive strength test, point load strength test and molar stress circle mapping method are used to test the previous estimates, and the high precision rock mechanics parameters of Jinding tungsten molybdenum ore are analyzed and determined. According to the rock mechanics parameters and based on the empirical estimation, it is determined that the unit charge of explosive is 0.65 kg / m ~ (3. 2). In the rock mechanics test, it is found that the H-B empirical strength criterion is used to estimate the tensile strength and the cohesion of rock, which deviates greatly from the actual measurement results. Therefore, this method is not suitable to estimate the tensile strength and cohesion of rock. In this paper, the d=20cm pore size is chosen to simulate and compare the explosive consumption of 0.60 kg / m ~ 3Q ~ + 0.65 kg / m ~ 3 / m ~ (3) Q ~ (2 +) ~ 0.70 kg / m ~ 3. The results show that the blasting stress is the largest at 0.70 kg/m3, and the rock at the top and bottom of the steps can be destroyed well. The blasting stress values of m ~ (1.5) and m ~ (1.8) can destroy the rock at the top and bottom of the slope, but the blasting vibration damage caused by m = 1.5 is relatively small, so considering the selection of m ~ (1. 5), the blasting vibration damage is relatively small when the explosive unit consumption is 0.70 kg 路m ~ (3.5) 路m ~ (5) ~ (-5). The results show that the blasting stress can destroy the rock at the slope top and the slope bottom at m ~ (1.5) and m = 1.8, but the blasting vibration damage is relatively small when m = 1.5. For this kind of extremely hard rock blasting, if the density coefficient of the hole is increased properly, the blasting effect can be improved. (6) after selecting the appropriate blasting aperture and explosive unit consumption, the blasting effect can be improved. On the basis of this, the density coefficient of the hole is taken as the variable to simulate, and the model of the double row four holes is established, which can consider the interaction between the holes at the same time, which is more in line with the actual situation of mine blasting. The blasting parameters are selected according to the numerical simulation. The field blasting practice at 96m level in Jinding tungsten and molybdenum mine in Jiangxi Province shows that the blasting effect has been greatly improved, which coincides with the numerical simulation, which proves the feasibility of numerical simulation. The ore rock studied in this paper is very hard and has a large lateral deformation and is very difficult to blasting. In this paper, the appropriate blasting parameters are obtained by numerical simulation, which can solve the practical problems of the mine and provide reference experience for similar mines at the same time.
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD235

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