本文關(guān)鍵詞：露天深孔臺(tái)階爆破的安全技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 深孔爆破 孔網(wǎng)參數(shù) 減震溝 數(shù)值模擬

【摘要】：近年來(lái)露天礦山爆破開采日益增多,研究人員對(duì)礦山爆破的安全愈加重視,現(xiàn)有爆破工藝已經(jīng)無(wú)法滿足大規(guī)模安全爆破的需求,因此有必要針對(duì)礦山現(xiàn)有爆破工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著巖石爆破理論以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,研究方法日趨多元化。本文基于巖石爆破理論對(duì)露天深孔臺(tái)階爆破機(jī)理進(jìn)行了分析,通過(guò)理論計(jì)算和軟件模擬對(duì)金屬礦山現(xiàn)有的爆破參數(shù)中孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化并分析了不同起爆方式對(duì)金屬礦山爆破效果的影響,確定了新的金屬礦山孔網(wǎng)參數(shù);并針對(duì)當(dāng)前礦山爆破存在的爆破振動(dòng)問(wèn)題提出了預(yù)裂減震溝的方法,利用LS-Dyna對(duì)提出的方案進(jìn)行了模擬,分析、驗(yàn)證了所提方案的合理性。論文成果有:(1)研究了巖體爆破過(guò)程及深孔臺(tái)階爆破的機(jī)理,分析了當(dāng)前礦山選取爆破參數(shù)的理論依據(jù),為后續(xù)優(yōu)化參數(shù)提供了支持;(2)針對(duì)某礦選取的爆破參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn),并依據(jù)礦山實(shí)況進(jìn)行了仿真模擬,對(duì)比試驗(yàn)與模擬結(jié)果,從而驗(yàn)證了模擬的真實(shí)性與可靠性;(3)針對(duì)爆破試驗(yàn)存在大塊及根底的問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有的孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行了大孔距、小排距的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)對(duì)比優(yōu)化前后的結(jié)果,證明了優(yōu)化后的孔網(wǎng)參數(shù)能有效解決大塊及根底的問(wèn)題;(4)針對(duì)同一礦山由于巖體組成分布不同而造成的爆破不均勻,結(jié)合對(duì)當(dāng)前普遍選用的孔底起爆的效果分析,本文提出了孔底、孔中以及孔底和孔中同時(shí)起爆三種起爆方式,并進(jìn)行了模擬、分析,得到了針對(duì)不同巖體選用不同起爆方式的依據(jù);(5)針對(duì)當(dāng)前爆破危害最嚴(yán)重的爆破振動(dòng)問(wèn)題,提出了預(yù)裂減震溝的想法,并在前述礦山實(shí)況數(shù)據(jù)模擬的基礎(chǔ)上,分別研究了減震溝深度和減震溝距爆源距離對(duì)爆破保護(hù)區(qū)域降振效果的影響,得到了較優(yōu)的解決方案。對(duì)某礦爆破參數(shù)的優(yōu)化和爆破振動(dòng)危害的防護(hù),可以有效保證對(duì)礦山進(jìn)行安全、可靠的開發(fā),保證經(jīng)濟(jì)效益最大化。研究成果對(duì)同類礦山的開采具有指導(dǎo)和實(shí)用意義。
【關(guān)鍵詞】：深孔爆破 孔網(wǎng)參數(shù) 減震溝 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD235.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 概述11-12
• 1.1.1 課題研究的目的11
• 1.1.2 課題研究的意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)12-16
• 1.2.1 爆破參數(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 減震措施的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要研究的內(nèi)容及方法16-18
• 2 巖石爆破理論18-31
• 2.1 巖石爆破破碎機(jī)理18-23
• 2.1.1 爆破中炸藥在巖石的作用范圍18-22
• 2.1.2 爆破中炸藥在巖石的破壞過(guò)程22-23
• 2.1.3 爆破中炸藥在巖石作用的破壞模式23
• 2.2 巖石爆炸中的應(yīng)力波23-26
• 2.2.1 應(yīng)力波的類型24
• 2.2.2 爆炸中的應(yīng)力波傳播24-25
• 2.2.3 爆炸中巖石的動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)25-26
• 2.3 露天臺(tái)階爆破破碎機(jī)理26-27
• 2.4 露天深孔臺(tái)階爆破參數(shù)27-29
• 2.4.1 臺(tái)階高度與超深28
• 2.4.2 孔徑與孔深28
• 2.4.3 孔距與排距28-29
• 2.4.4 填塞長(zhǎng)度29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 露天深孔臺(tái)階爆破參數(shù)優(yōu)化數(shù)值模擬研究31-49
• 3.1 引言31
• 3.2 模擬軟件的選取及介紹31-37
• 3.2.1 LS-Dyna軟件介紹32
• 3.2.2 數(shù)值算法介紹32-33
• 3.2.3 接觸算法分析33-34
• 3.2.4 單元特性與材料模型34-37
• 3.3 礦山實(shí)際工況分析37-40
• 3.3.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況介紹37-38
• 3.3.2 大塊產(chǎn)生部位及原因38-39
• 3.3.3 排距、孔距優(yōu)化39-40
• 3.4 仿真模擬40-42
• 3.5 結(jié)果分析42-48
• 3.5.1 布孔方式優(yōu)化前后的模擬結(jié)果分析42-45
• 3.5.2 不同起爆方式的模擬結(jié)果分析45-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 4 露天深孔臺(tái)階爆破降振研究49-64
• 4.1 引言49
• 4.2 露天深孔臺(tái)階爆破的主要危害49-53
• 4.2.1 爆破飛石危害及其防護(hù)49-51
• 4.2.2 爆炸沖擊波危害51
• 4.2.3 爆破振動(dòng)危害51-53
• 4.3 問(wèn)題分析及仿真模型參數(shù)53-55
• 4.3.1 問(wèn)題分析53-54
• 4.3.2 模型參數(shù)54-55
• 4.4 爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)55-57
• 4.5 模擬結(jié)果及分析57-63
• 4.5.1 無(wú)減震溝時(shí)的爆破效果57-58
• 4.5.2 減震溝深度對(duì)爆破效果的影響分析58-60
• 4.5.3 減震溝距爆源中心距離對(duì)爆破效果的影響60-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 5 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文72-73
• 致謝73-74

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