爆破优化Microsoft-Word-文档
参数优化 Microsoft Office Word 文档
LPC2220平台效率优化方案V1.0方案内容：1、优化参数（一）伺服系统：X轴直线型（线性）加减速时间常数优化为：100 msZ轴直线型（线形）加减速时间常数优化为：100 ms切削进给和手动进给时指数加减速时间常数优化为：80 msM代码等待时间优化为：16 ms换刀时间T1 优化为：64 ms主轴制动输出时间优化为：100 ms（二）步进系统：X轴直线型（线性）加减速时间常数优化为：250 msZ轴直线型（线形）加减速时间常数优化为：250 ms切削进给和手动进给时指数加减速时间常数优化为：150 msM代码等待时间优化为：16 ms换刀时间T1 优化为：64 ms主轴制动输出时间优化为：100 ms2、更改参数默认值（方便客户调试，提高默认值加工效率）（一）伺服系统X轴快速运动速度各系统更改值不同，请参见附录Z轴快速运动速度各系统更改值不同，请参见附录螺纹X轴直线加减速时间常数更改为：80ms螺纹Z轴直线加减速时间常数更改为：80ms反向间隙补偿脉冲更改为：1100反向间隙脉冲输出方式更改为：0反向间隙补偿频率更改为：0轴运动改变时，方向和脉冲输出顺序更改为：0K1000T提高加工效率方案内容：3、优化参数（一）伺服系统：X轴直线型（线性）加减速时间常数优化为：100 msZ轴直线型（线形）加减速时间常数优化为：100 ms切削进给和手动进给时指数加减速时间常数优化为：80 msM代码等待时间优化为：16 ms换刀时间T1 优化为：64 ms主轴制动输出时间优化为：100 ms4、更改参数默认值（方便客户调试，提高默认值加工效率）（一）伺服系统X轴快速运动速度各系统更改值不同，请参见附录Z轴快速运动速度各系统更改值不同，请参见附录螺纹X轴直线加减速时间常数更改为：80ms螺纹Z轴直线加减速时间常数更改为：80ms反向间隙补偿脉冲更改为：1100反向间隙脉冲输出方式更改为：0反向间隙补偿频率更改为：0轴运动改变时，方向和脉冲输出顺序更改为：0 表1 K100Ti-D系统控制参数优化方案K100Ti-D系统：PA19=100(出厂值300)，PA20=100（出厂值300），PA21=40~80，PA25=8000(方便车螺纹)，PA28(切换)=0(螺纹倒角宽度),PA37=32，PA38=980，PA40=100，PA42.0=1，PA44.4=1，PA57=70，PA58=70表2 K1Ti-As系统控制参数优化方案表3 K1TBIII-A系统控制参数优化方案表4 K1TBIII-As系统控制参数优化方案表5 K0T-As/K0TII-As系统控制参数优化方案表6 K0TII-A系统控制参数优化方案。
爆破试验大纲细化word资料47页
编写：曹辉张俊段建峡校核：刘茂森万山红曹辉张俊审查：曹辉核定：刘茂森目录1爆破试验目的--------------------------------------2爆破试验内容--------------------------------------3爆破试验时间及地点--------------------------------3.1爆破试验时间--------------------------------------3.2爆破试验地点--------------------------------------4爆破试验组织机构及职责----------------------------4.1爆破试验组织机构----------------------------------4.2爆破试验小组成员职责------------------------------5爆破试验程序及施工方法----------------------------5.1爆破试验程序--------------------------------------5.2爆破试验施工方法----------------------------------5.2.1准备工作------------------------------------------5.2.2场地清理------------------------------------------5.2.3测量放线------------------------------------------5.2.4钻孔----------------------------------------------5.2.5清孔----------------------------------------------5.2.6装药、堵塞、起爆网络连接、安检-----------------------5.2.7爆破试验效果评价----------------------------------5.2.8爆破试验资料中期整理、汇总-------------------------5.2.9最终爆破试验资料成果递交--------------------------6爆破试验方法--------------------------------------6.1爆破材料性能试验----------------------------------6.2预裂爆破试验分组----------------------------------6.2.1预裂爆破参数试验目的、适用范围及条件---------------6.2.2预裂爆破试验分组----------------------------------6.2.2.1预裂爆破试验分组原则------------------------------6.2.2.2预裂爆破试验组数确定------------------------------6.2.3初选预裂爆破参数及装药结构设计--------------------6.2.3.1初选预裂爆破参数----------------------------------6.2.3.2各组预裂爆破参数计算结果表------------------------6.2.3.3预裂爆破装药结构及起爆网络------------------------6.2.3.4预裂爆破试验参数调整------------------------------6.3主体爆破参数试验----------------------------------6.3.1主体爆破参数试验目的、适用范围及条件---------------6.3.2主体爆破试验分组----------------------------------6.3.2.1主体爆破试验分组原则------------------------------6.3.2.2主体爆破试验组数确定------------------------------6.3.3初选主体爆破参数及装药结构设计--------------------6.3.3.1初选主体爆破参数----------------------------------6.3.3.2各组主体爆破参数计算结果表------------------------6.3.3.3装药结构设计--------------------------------------6.3.3.4起爆网络设计--------------------------------------6.3.3.5主体爆破参数调整----------------------------------6.4保护层开挖爆破试验--------------------------------6.4.1保护层开挖爆破试验分组目的、适用范围及条件---------6.4.2保护层开挖爆破试验分组----------------------------6.4.2.1保护层开挖爆破试验分组原则------------------------6.4.2.2保护层开挖爆破试验组数确定------------------------6.4.3初选保护层开挖爆破参数及装药结构设计--------------6.4.3.1初选保护层开挖爆破参数----------------------------6.4.3.2各组保护层开挖爆破参数计算结果表------------------6.4.3.3装药结构设计--------------------------------------6.4.3.4起爆网络设计--------------------------------------6.4.3.5爆破参数调整--------------------------------------6.4.4保护层一次性爆除试验------------------------------6.5爆破监测------------------------------------------6.5.1监测内容和目的------------------------------------6.5.1.1爆破破坏范围试验----------------------------------6.5.1.2爆破地震效应试验----------------------------------6.5.2监测方案------------------------------------------6.5.2.1监测方法------------------------------------------6.5.2.2监测内容------------------------------------------6.5.2.3仪器设备------------------------------------------6.5.3监测成果的整理措施--------------------------------6.5.3.1爆破地震效应试验----------------------------------6.5.3.2爆破破坏范围试验----------------------------------7爆破效果评价标准----------------------------------7.1预裂爆破效果评价标准------------------------------7.2梯段爆破效果评价标准------------------------------7.3紧邻水平建基面爆破效果评价标准--------------------8爆破试验资源配置----------------------------------8.1爆破试验人力资源配置------------------------------8.2爆破试验机械设备配置------------------------------9爆破试验进度计划安排------------------------------10爆破试验安全规程----------------------------------苏丹麦罗维工程项目爆破试验大纲1．爆破试验目的●通过系列预裂爆破试验，确定在各级岩石条件下预裂炮孔的堵塞段长度，确定孔径与孔距、线装药密度、不偶合系数之间的关系。
炉坪隧道爆破方案优化设计
炉坪隧道爆破方案优化设计【摘要】隧道的爆破施工必然会对隧道围岩、覆盖岩层及附近设施造成损伤和破坏，造成灾难性的事故。
对于炉坪隧道，由于其选址横穿山连水电站，从爆破防灾减灾角度出发，必须保证隧道爆破施工不导致水电站设施损坏，特别是水电站砌体结构的破裂。
因此在不破坏水电站设施的前提下，保证隧道掘进工作正常安全地进行的唯一途径就是对爆破进行主动控制，亦对爆破方案实施优化。
【关键词】隧道爆破施工;山连水电站;水电站砌体结构;爆破方案优化1.工程概况2.水电站砌体结构爆破振动安全判据2.1允许速度选定依据由于爆破场地的随机性和未知性，加之各国、各地区建（构）筑物施工质量存在差异，导致世界各地的爆破震动安全标准不一。
由于炉坪隧道施工环境的特殊性，在总结了世界各地的安全判据的基础上，提出了适合本工程的爆破允许安全震动速度。
2003年国家统一颁布了新的爆破标准，即GB 6722-2003《爆破安全规程》。
该规程代替了以前四个旧的爆破安全规程，新的《爆破安全规程》增加了包含主振频率影响的爆破振动安全判据(见规程的6.2条)。
2.2主要保护对象及其安全判据的确定由于隧道横穿山连水电站，考虑水电站的重要性和不可破坏性，所以施工过程中要特别关注其震动响应和周边岩体的响应及破坏状况。
综合国内外关于结构振动临界破坏标准，可发现使砌体结构发生破坏的振动速度一般在2.5cm/s左右，其值远小于使岩石破坏所需要的振动速度，所以水电站的砌体结构相对于其底部或周围的岩体来说比较薄弱，因此要特别加强砌体部位的监测。
考虑水电站的现实状况及该隧道施工环境的特殊性，水电站设施的安全系数较普通砌体结构的要高，结合当地类似工程的判据取值，现将该隧道的安全震动速度定为0.5cm/s。
3.爆破方案优化3.1爆破参数优化设计3.1.1爆破参数优化(1)隧道微振控制爆破设计。
在岩层中需要进行钻眼爆破，由于是在水渠下进行施工，必须尽量减少对围岩的扰动，严格控制用药量，为此将采取微振控制爆破技术，并尽量采用台阶法、光面爆破开挖。
爆破设计与方案(标准).docx
.*******项目工程爆破施工方案施工单位： ********爆破单位： **************编制单位： **************二Ο一四年三月 19 日.目录1 方案制的主要依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1制依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.2制原⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21.3制范⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21.4安全文明施工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32 工程情况介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.1工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.2地情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.3爆破区周的境情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33 爆破施工方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43.1爆破施工方案的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43.2浅眼台的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53.3浅眼松爆破参数的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53.4深孔台的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63.5深孔台爆破参数的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63.6台炮孔布置、装构和起爆网路⋯⋯⋯⋯⋯74 爆破安全技⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84.1爆破地震安全距离的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84.2个石最大距离的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯114.3爆破冲波安全距离的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯124.4爆破噪音与爆破毒气的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯134.5人和的作安全⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯135 爆破施工的明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 6文明施工管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 146.1机构与管理定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯146.2文明施工施措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯147 主要的爆破安全保障措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯158 施工安全急案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯178.1目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯178.2方和原⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯178.3控制措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯178.4急救援机构和人及其⋯⋯⋯⋯⋯⋯198.5急救援小主要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯208.6急救援准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯208.7急救援止和事故后恢复程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯239 安全估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯231方案编制的主要依据1.1 编制依据1.1.1甲方“ *****”和乙方“********”签订爆破施工合同。
抛石挤淤法、爆破挤淤法-8页word资料
学习资料1 抛石挤淤法抛填填料和换填填料的质量应满足设计要求，不能使用有机土等非适用性填料。
使用不同填料换填时，应分层进行，同一层应采用同一填料。
工程案例1.1工程概况纵五路线路K0+480～K0＋560设计为填方区，平均填方高度约10米左右，该段原地表为一口鱼塘，对其进行探坑量测，其淤泥深达约4米左右。
为保证路基稳定在2019年3月，建设单位、监理单位、设计单位、跟踪审计单位、地勘单位及施工单位共同对现场进行实地踏勘，由设计现场确定了此段路基进行抛石挤淤处理。
1.2原材料基本要求(1)碎石：采用5～60mm碎石。
其压碎指标≤5%，对所用的石料在使用前必须经检测合格。
(2)块石：最短边尺寸不小于30cm，抗压强度大于20Mpa。
在工程使用过程中，材料凡检验不合格者，必须立即清退出场。
1.3施工方法施工工艺流程如下图所示：K0+520处，经挖机配50cm碎石反滤层。
一、工程背景110m，置换的淤泥深度为10～10.3m，底宽48泥组成，厚度为10m(1)(2)第二层：位于海滩涂面下0.6～6.0m，土质为淤泥质粘土，灰色、深灰色，上部含少许贝壳、碎片，饱和塑；(3)第三层：位于海滩涂面下6～18m，土质为淤泥质粘土，灰、深灰色，上部含少许贝壳，饱和塑，静力触探比贯入阻力Ps和十字板强度随深度逐渐加大；(4)第四层：位于海滩涂面下18～45m，土质为粘土、粉质粘土，含粉细沙粘土，部分含有砂夹层和透镜体，密实度大，强度高；(5)第五层：位于海滩涂面下40～45m，土质为砂砾卵石层。
爆破挤淤处理地基的基本原理是在软基一定位置的淤泥内埋置药包，药包爆炸将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，抛石体在爆炸空腔负压和重力作用下定向滑移落入爆坑，瞬时实现泥石置换。
同时，药包爆炸产生的冲击波和振动还使爆源附近一定范围内的淤泥受到强烈扰动，物理力学性能参数急剧下降，承载能力迅速减弱至几乎完全失去，抛石体在自重作用下进一步滑移或下沉。
巷道开挖爆破优化设计爆破参数设计爆破方式爆破网络敷设(精)
巷道开挖爆破优化设计+爆破参数设计+爆破方式+爆破网络敷设+爆破效果预测巷道开挖爆破优化设计+爆破参数设计+爆破方式+爆破网络敷设+爆破效果预测通过这次课程设计我们了解了很多这方面的知识让我们学到了爆破的相关知识，更重要的是我们学会了学习，我想这在今后的工作和生活中是大有裨益的，已往我们的学习是跟着老师走，跟着老师做。
自己是处于被动的，根本没有发挥自己主观能动性，而这次不同老师只是给了我们一个方向，我们必须得自己审提，到图书馆，网络查找这里资料。
整理资料在综合汇总形成自己的思想，然后在具体计算每个数据，我认为这才是正在的素质教育，这次设计还让我知道任何事都是联系的，我们要做成一件是就得循序渐进，心浮、慌张是不行的，凡是都得静下心来才行，让我学会行动前多思考，多了解情况，学会做人的道理。
设计题目巷道开挖爆破优化设计某井巷平峒开挖，横断面形状为三星拱，宽度大约约为3米，最大高度约为2米，围岩坚固性系数为f=8~13，围岩密度为2.6t/v,炸药单耗为0.15~0.28kg/t。
每次穿爆长度约为3.0米。
则应如何进行爆破设计才能满足要求。
1．工程概况及安全注意事项论文网a.此巷道砂岩与石灰岩之间，岩石坚硬钻眼工作量大，爆破难度也很大，硬度系数f=8~13。
巷道断面为三星型，净断面积为3.3m﹡2.2m。
周围围岩稳定，无大量的地表水，地下涌水量也不是很大。
因此井巷断面形状与支护材料的选择是根据该巷道是一条服务年限较长的主要运输巷道，所穿过的岩层是坚硬和稳定，预计巷道承受较大的地压。
巷道比较窄，故选拱高为(1/4)B0类型的三心拱形，支护材料选用喷射混凝土。
b安全事项煤矿井下必须按矿井沼气的等级使用相应的炸药和雷管，不得使用含水超过5％的铵梯炸药。
在有沼气4和煤层爆炸危险的煤层和距煤层十米以内时，必须使用煤矿允许炸药和煤矿允许雷管。
使用煤矿允许毫米雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。
炮眼的装药量和封泥量及封泥材料必须满足〈安全规程〉的要求。
【参考文档】矿井爆破方案-word范文模板 (12页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==矿井爆破方案篇一：井下煤矿掘进工作面爆破设计方案第六车场掘进工作面爆破设计方案一、爆破环境描述第六车场掘进工作面为直墙半圆拱形断面，巷道坡度为3‰上坡；宽度3.8m、高度3.78m，其断面积约为 12.8m2，支护方式为锚网喷支护。
工程地质条件条件：细砂岩：灰白色细砂岩，粒度均匀，局部夹薄层粘土岩，无层理，上部松散，硬度较大，遇水膨胀变软。
岩石坚固性系数 f 为6～8。
二、掘进爆破设计目的及要求1、设计目的为有效组织第六车场工作面施工，在保证安全的条件下，选用一种最有效的方案高速度，高质量的将岩石按规定断面爆破下来，并尽可能不损坏巷道围岩，并最大限度的保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩长期稳定，并降低爆破地震效应，空气冲击波及飞石距离使爆破对周围物体损伤最小。
2、设计要求（1）巷道断面符合设计要求，不欠挖、少超挖，巷道的方向和坡度符合设计要求；（2）炮眼利用率高，炸药和雷管等爆破材料消耗低；（3）爆下的岩石块度适中，爆堆集中，便于装岩；（4）对围岩的破坏小，以利于巷道的支护和稳定。
三、爆破参数的确定为了取得良好的爆破效果，必须根据巷道施工的地质条件、岩石性质、施工工具和爆破材料，确定合理的炮眼直径、炮眼深度、装药量、炮眼数目等。
（1）炮眼直径：炮眼直径应和药卷直径相适应，过大会影响爆破效果。
一般情况下，炮眼直径比药卷直径大 4～6mm。
目前我国普遍采用的药卷直径为 32mm 和 35mm，本设计所用药卷直径为 32mm，而钎头直径为38mm，钎杆长度为2.2m。
（2）炮眼深度：气腿式凿岩机凿岩，眼深为1.8m～2.0m。
（3）炸药选取：炸药类型为 2＃岩石乳化炸药，装药系数为 0.6-0.8，为柱形药包。
（4）炮眼数目：炮眼数目的确定根据工作面的岩石性质、巷道断面形状和尺寸，以及所用的爆破材料，按不同作用的各类炮眼分别进行合理布置，最后排列出一次放炮的总炮眼数目。
采石场开采爆破炮孔的布置优化
采石场开采爆破炮孔的布置优化摘要：爆破是采石场开采的主要工序之一，加强爆破作业的风险预防是确保矿山安全生产的重要环节。
通过对地质条件、爆破规模、爆破施工、周边环境和安全管理等不同方面爆破安全影响因素的文献分析，总结了当前采石场开采爆破采取的安全预防措施，并指出现阶段各部门无法高效协同地实现数据资源共享以及对矿山安全状况的判断和预警不足等问题。
采矿工程在早期工作时非常繁琐，工人为了将石头击碎会使用各种类型地工具，这就导致工作效率明显下降，因此，采矿工程为了有效提高施工作业时的效率，发明了新型的爆破技术，使得我国采矿技术有了明显进步，同时提高了岩石的开采效率。
采石场开采爆破作业会给周围环境带来影响，受到了人们的关注。
阐述了采石场开采工程爆破炮孔的相关内容，结合工程实例分析，总结了采石场开采爆破技术的施工方法。
关键词：采石场开采；爆破炮孔；布置优化引言采石场爆破是国内外常用的矿产资源开采手段。
但爆破开采存在成本较高、爆破效率较低、安全隐患较大等问题。
因此，降低爆破成本、提高爆破质量以及加强爆破作业安全系数一直是采石场爆破开采的主要研究方向。
相对于世界采矿技术而言，我国采矿工程的开采技术较为落后，但国家的对外开放政策提供了大量机会，可以接触很多新事物和新技术。
如今国家的科学技术在飞速发展，使得国内采矿工程的爆破技术也取得了显著成效，在一定程度上带动了我国经济的可持续发展。
采矿工程中最重要的一项内容就是钻孔和凿岩爆破，但实际施工作业时较为困难，所使用的技术不能符合爆破的要求，因此需要不断改进并创新爆破技术，这样不但可以保障生产的安全，同时能有效提高实际开采的效率，通过对新型爆破技术进行研究和制造，对国家的矿业发展具有十分重要的现实意义。
1采石场开采爆破技术概述目前爆破技术被应用的非常广泛，在采矿工程、铁路工程维修、城市公路隧道开掘等都会使用爆破技术，爆破技术自身会具备非常巨大的能力，在一定程度上影响着附近建筑物的整体结构，同时爆破技术在矿石开采时起着十分重要的作用。
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矿山爆破优化设计研究及应用摘要矿山爆破中，大块率一直是一个重要的问题。
本文针对大块率高的问题,进行了“降低采场大块率,实施爆破优化设计”的研究。
通过建立爆破优化数学模型,并进行模型试脸和工业性试验,得出了爆破优化参数。
实验结果证明了采用举破优化不但切实可行,而且经济合理。
关键词爆破优化经济数学模型模拟试验工业试脸爆破作业是矿山生产的主要环节,提高爆破质量不仅是技术上的要求,而且对提高矿山经济效益也至关重要,针对不同的条件和环境作出最优的爆破设计并有效的实施是决定爆破质量的关键。
很多矿山企业长期以来一直坚持对爆破技术的改进,如推行小抵抗线内封闭微差爆破技术、宽孔距技术等,对改善爆破效果起到了积极的作用。
但由于各矿山的地质结构比较复杂、节理裂隙尤为发育,通过一种方式很难达到爆破的预期效果,爆破大块率仍然很高(依各矿山的破碎机入口尺寸而定),爆堆极不规则,爆破质量不佳,影响了矿山生产过程中铲装、运输、破碎等后续工艺的效率和总成本的降低。
为此,对矿山爆破进行优化显得尤为重要。
矿山爆破优化旨在推广应用矿山爆破先进技术,合理确定爆破参数,以期达到预期的爆破效果,降低采矿作业总成本。
1爆破优化设计的主要方法爆破效果(指大块率、块度组成、爆堆的形态等)不仅反映了爆破设计参数和爆破方法的准确性、合理性,同时也直接影响着铲装、运输、破碎等后续工序和采矿总成本。
一般情况下,穿孔爆破成本随着爆破质量的降低而增加,而后续工序的作业成本则随着爆破作业质量的提高而降低,在理论上则存在着使采矿总成本为最低的“最佳爆破效果”,其关系如图1所示。
爆破优化设计就是寻求“最佳爆破效果,以实现采矿作业总成本为最低”的爆破参数,主要包括两项基本内容:一是爆破效果的准确评价,二是爆破优化。
其中,爆破优化是以建立准确的爆破效果评价体系为前提的,在它的基础上建立符合实际的优化模型并应用于生产。
评价爆破效果的优劣就是要确定评价爆破质量的指标体系。
目前,在评价爆破质量的诸多指标中,比较重要又被国内外爆破界研究人员认可的是大块率和平均块度两个指标,其分别描述的是不合格块度的比例和块度组成的均值,如果用C 代表采矿总成本，D Y 和X 分别代表大块率和平均块度,其关系式)(,X Y C D φ= 那么,“爆破优化”这一过程则可表示为:)(,X Y C D φ=对爆破优化的研究工作,国内外学者均做了大量的探索和研究,研究方法和手段主要有两种:(l)从爆破机理入手,用岩石破碎的极限强度准则和能量准则判断,根据爆炸应力波理论,在岩石被节理裂隙分割的基础上,通过一些必要的简化和假设,得到岩石被破碎后形成的块度。
在这方面研究较早并具代表性的是澳大利亚的哈里斯模型和加拿大的布拉斯模型,但这两种模型过于理想化,结果与实际差异较大。
(2)从现场资料统计着手,根据矿山现场测试的实际数据,经过数理统计分析,探讨爆破参数、爆破块度与矿山各主要工序成本之间的统计规律,建立一系列的经验公式,形成经验模型。
在此方面尤以R 一R 分布、G 一G 一S 分布、G 一M 分布较为实用。
由于这些分布形式是通过统计数据适当处理而得到的,在实际应用中具有一定可靠性,然而由于研究条件和范围的限制,这些模型并不是通用的,在具体应用中,应根据矿山实际情况加以修正。
通过爆破质量评估模型的确立,就可根据该模型对矿山爆破效果的预测,建立爆破优化的数学经济模型,确立合理的爆破参数和爆破方法。
2爆破优化经济数学模型的建立目前很多矿山均属地质条件比较复杂的矿体,受结构面弱控制,裂隙比较发育,爆破效果不佳,大块率产出较高,采矿成本居高不下,因此,必须进行矿山爆破优化,建立优化经济数学模型,确定合理的爆破参数。
下面以石灰石矿为例,阐述矿山爆破优化。
2.1块度方程爆破块度分布是影响采矿作业成本的主要因素,因此,爆破优化数学经济模型的建立应以爆破效果评价为基础,首先建立爆破优化的块度方程。
爆破优化块度方程是根据矿山实际,从现场资料统计分析入手,通过采用R 一R 分布方程式,并结合南非Cunningham 所提出的块度均匀性指数n 的计算表达式而建立的。
即2.2爆破优化经济数学模型根据各种试验研究和矿山爆破经验,对爆破块度分布起主导作用的爆破参数是炮孔间距、排距、炸药单耗、密集系数等。
因此,在建立矿山爆破优化经济数学模型时,决定以采矿总成本为因变量,以炮孔间距、排距、炸药单耗、密集系数为自变量。
即采矿总成本为:从采场到破碎站的运输费用。
综合(5)(6)(8)(9)(10)式,代入(4)式,可得出矿山爆破优化经济数学模型:2.3数模计算及结果计算约束最优化的解法很多,如随机试验法、随机方向探索法、复合形法、可行方向法、可容变差法等等,其中复合形法因为简捷和易于编程而被广泛应用。
复合形法的基本思路来源于无约束优化算法中的单纯形法,其迭代过程是:在设计变量的可行域内,随机选取K个顶点作为初始复合形的顶点,比较这些顶点所对应的目标函数值,去掉其中目标函数值最大所对应的最坏点,而代之以最坏点的反射点构成新的复合形,不断重复上述过程,使复合形的位置越来越靠近最优点,迭代到达收敛精度时,则取最后一个复合形中目标函数最小的点作为近似值最优点。
运用复合形法对建立的矿山爆破优化数学模型进行计算,得出优化结果:(1)爆破优化参数。
抵抗线W为4.33m;孔间距a为5·54m;炸药单耗q为0.25kg/t;单孔药量Q为159·3kg。
(2)优化参数所对应的块度分布:0一20cm为18.45%;21~40cm为42.37%;41一60cm为29.01%;61~80cm为8.82%;)81cm为1.35%;大块率(>60cm)为10.17%;平均块度为34·88cm。
(3)优化参数所对应的各工序成本:穿孔成本为0.24元/t爆破成本为0.65元/t采装成本为1.89元/t;运输成本为3.7元/t;破碎成本为0.43元/t总成本为6.91元/t。
3台阶模型试验通过对矿山现场爆破结果的调查分析,发现矿山爆破产生的大块主要来自于台阶上部及坡面。
因此,结合上述爆破优化参数和现代爆破技术,提出改善矿山爆破效果的3个爆破优化方案。
(1)空气间隙方案。
方案采用矩形布孔,前排孔朝向台阶自由面,后排孔朝向前排爆破自由面,采用空气间隔装药,梯形微差爆破,每孔两发雷管,同段雷管同时起爆。
(2)预破碎方案(MSB方案)。
针对矿山地质条件复杂,难爆地段多的特点,提出了该方案,该方案全称为岩石预弱化爆破方案。
其主要原理是先在岩石内部布置一些孔,采用底部集中装药预先爆破,达到岩石内部预先弱化,然后再进行穿孔爆破。
具体设计:采用矩形布孔,各排孔均平行台阶,中间一排孔采用底部集中装药,先行起爆,然后再钻孔,采用柱状连续装药,多排微差爆破。
(3)综合爆破方案。
为了充分利用空气柱和预破碎的优点,特设计该方案,故称为综合爆破方案。
以上3个方案在进行工业性试验之前,采用了小型台阶模型试验加以验证,以确定矿山的最优化爆破方案。
台阶模型爆破试验的目的,是在模型律的指导下,使小型台阶模型与生产条件下的台阶爆破条件、参数相似,其结果是爆破效果相似,从而将在现场条件下难以达到的破碎度定量分析通过台阶模型爆破来实现。
模型试验不仅有定性作用,还可提供不同方案间定量的结果。
模型试验所具有的定性、定量作用的程度与试验材料、参数的相似性程度有关。
国内外学者研究认为水泥砂浆与混凝土台阶模型最适合于从事岩石爆破研究。
台阶模型试验所选择的模拟材料与方案是在调研矿山具体地质情况的基础上进行的,设计从矿体结构相似、爆炸动力相似以及台阶几何尺寸相似出发,进行具体确定。
经过台阶模型试验效果分析,并通过采用层次分析法对各方案的模型爆破进行评估,认为方案1为最优方案,方案2为次优方案,方案3虽然综合了方案1和方案2,但并不表明该方案最好或不适合矿山的地质条件,同时也说明了爆破方案的确立必须结合矿山的具体地质特征。
4工业性试验通过对矿山多次爆破所取得的各项数据进行收集和整理分析,建立了矿山爆破优化经济数学模型,并进行编程计算,得出了爆破优化参数,进而通过小型台阶模型试验进行了验证,结合现代爆破技术,确定了矿山的最优爆方案。
为了进一步检验优化爆破方案的正确性,有必要进行工业性试验。
在工业试验之前,对矿山以前的爆破进行了统计,原来的爆破参数为:孔距a 为5m,抵抗线w为4m,炸药单耗q为0.3kg/t;爆破效果:电铲效率为420t/台班,延米爆破量为41.5t/m,大块率为28%。
工业性试验方案采用最优爆破方案,并结合了空气间隔技术、宽孔距技术和梯形微差起爆技术,具体爆破参数和结果见附表。
通过对工业性试验爆破效果与原爆破方案的爆破效果对比分析,优化方案较原方案大块率降低了46%,电铲平均台班生产能力提高了57.7%,延米爆破量提高了22.5%,炸药单耗下降了28.3%。
同时,对工业性试验前后的采矿作业成本进行了对比分析。
试验前3个月直接费用为759721元,产量为47630t,单位成本为15.95元/t。
试验后3个月直接费用为338905元,产量为25550t,单位成本为13.26元八;即单位成本下降了2.69元八,下降率为16.8%。
5结语在广泛收集矿山各种与爆破有关的技术经济指标的基础上,建立了矿山爆破优化数学模型,得出了爆破优化参数,提出了三种爆破方案。
通过小型台阶模型试验,确立了最优化爆破方案,并在工业试验中得到验证,试验结果表明优化结果的可靠性和准确性,说明了矿山爆破优化是切实可行的。