【摘要】：山西平朔東露天煤礦,鑒于地表下存在采空區(qū),臺(tái)階爆破技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化,以降低大塊率、后裂、炮孔沖孔、炸藥單耗,改善爆破振動(dòng)對(duì)采空區(qū)頂板和土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響。針對(duì)臺(tái)階爆破現(xiàn)階段的問題,采用模糊數(shù)學(xué)層次分析法,建立爆破效果評(píng)價(jià)模型,對(duì)爆破效果進(jìn)行評(píng)價(jià);采用ANSYS模擬爆破振動(dòng)對(duì)采空區(qū)頂板穩(wěn)定性的影響;在保證采空區(qū)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,通過LS-DYNA模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)對(duì)比的方法,對(duì)臺(tái)階爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)東露天存在采空區(qū)的實(shí)際情況,通過研究,主要有以下研究成果:(1)依據(jù)東露天礦存在地下采空區(qū)的實(shí)際情況,選取3個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和10個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),建立各級(jí)指標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)圖,依據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖確定各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重和隸屬函數(shù),最后建立東露天礦臺(tái)階爆破效果評(píng)價(jià)模型,對(duì)優(yōu)化前臺(tái)階爆破效果做出綜合的分析評(píng)價(jià)。得出東露天礦臺(tái)階爆破仍存在一些問題,需要進(jìn)一步優(yōu)化;臺(tái)階爆破與采空區(qū)的安全距離為200米;頂板最小安全厚度為35米。(2)在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,依據(jù)東露天現(xiàn)有設(shè)備和爆破設(shè)計(jì)軟件,設(shè)計(jì)爆破參數(shù)的優(yōu)化方案,采用LS-DYNA對(duì)爆破參數(shù)模擬,分析對(duì)比不同爆破參數(shù)下爆破效果的模擬結(jié)果。得到采用孔網(wǎng)參數(shù)7×6,矩形布孔方式的一組參數(shù)爆破效果最佳。(3)根據(jù)LS-DYNA的模擬結(jié)果,得出一套最佳的布孔方式和孔網(wǎng)參數(shù),再通過現(xiàn)場對(duì)比試驗(yàn)加以驗(yàn)證。與現(xiàn)場試驗(yàn)的爆破效果比較后,爆破效果比較吻合,驗(yàn)證優(yōu)化后的爆破參數(shù)是合理的。以上研究成果表明,存在采空區(qū)的東露天礦臺(tái)階爆破技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn),優(yōu)化后的爆破參數(shù)確實(shí)改善了爆破效果,同時(shí)采空區(qū)頂板穩(wěn)定性也得到了解決,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
[Abstract]:In the east opencast coal mine of Pingshuo, Shanxi Province, in view of the existence of goaf under the surface, the bench blasting technology needs to be further optimized in order to reduce the bulk ratio, the back crack, the hole piercing, and the explosive unit consumption. The influence of blasting vibration on the stability of roof and soil slope in goaf is improved. Aiming at the problems of bench blasting at present stage, the fuzzy mathematics analytic hierarchy process (AHP) is used to establish the blasting effect evaluation model and the blasting effect is evaluated, and the influence of blasting vibration on the roof stability of goaf is simulated by ANSYS. On the basis of ensuring the safety and stability of goaf, the parameters of bench blasting are optimized by means of LS-DYNA simulation and field test. According to the actual situation of the goaf in the east opencast, the main research results are as follows: (1) according to the actual situation of the underground goaf in the east open pit mine, three first-class evaluation indexes and ten second-level evaluation indexes are selected. The hierarchical structure diagram of each level index is established, the weight and membership function of each index are determined according to the hierarchical structure diagram. Finally, the evaluation model of bench blasting effect of east open-pit mine is established, and the comprehensive analysis and evaluation are made to optimize the blasting effect of front step. It is concluded that there are still some problems in bench blasting in East Open-pit Mine, which need further optimization, and the safety distance between bench blasting and goaf is 200 meters. The minimum safety thickness of roof is 35 meters. (2) on the basis of evaluation, according to the existing equipment and blasting design software, the optimization scheme of blasting parameters is designed, and the blasting parameters are simulated by LS-DYNA. The simulation results of blasting effect under different blasting parameters are analyzed and compared. The blasting effect of a group of parameters with hole mesh parameter 7 脳 6 and rectangular hole arrangement is obtained. (3) according to the simulation results of LS-DYNA, a set of optimum hole arrangement mode and hole network parameters are obtained, and then verified by field comparison test. Compared with the blasting effect of the field test, the blasting effect is more consistent, and the optimized blasting parameters are proved to be reasonable. The above research results show that the bench blasting technology of the East Open-pit Mine existing in goaf needs to be further improved, and the optimized blasting parameters do improve the blasting effect, and the roof stability of goaf is also solved and the expected goal is achieved.
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD235

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2446252