为揭示露天矿山冻土层在爆破荷载冲击下的破断规律，阐明冻土层爆破大块产生的原因，通过室内力学试验分析冻土的抗拉强度和抗压强度与温度间的动态关系，结合悬臂梁力学理论，建立爆炸荷载作用下冻土层破断简化悬臂梁模型，得到冻土层破断长度的理论计算公式，提出深、浅孔组合爆破技术，在甲玛铜矿开展实际应用。研究结果和现场应用表明：冻土的抗拉强度和抗压强度均随温度的降低而升高；在爆破过程中冻土层与下方岩层产生分离，冻土层形成悬臂梁结构，冻土层在悬臂梁结构的最大弯矩处断裂，随着土体温度持续降低，冻土层破断长度逐渐增大。成功在西藏甲玛矿区应用，将冻土层大块率控制在4%以内，有效减少了冻土层大块的产生。

针对光面爆破在深大立井冻土爆破中的应用问题,结合赵固二矿西风井冻结段掘进施工项目背景,开展了冻土光面爆破试验。通过试验,不断调整光面爆破参数,取得了较好的爆破效果。从爆破参数、装药结构及施工管理等方面,介绍了该井筒冻结段掘进施工中的光面爆破技术应用情况,对类似工程具有一定指导意义。

理论研究和室内试验在深层冻土爆破参数设计中存在着限制,结合赵固二矿西风井冻土掘进的施工特点,开展爆破参数优化现场实验。以掘进速度、安全、质量为评价依据,对炸药选择、钻眼机具、炮眼布置和深度、装药参数和起爆顺序等参数进行优化分析。结果表明:通过合理设置中空孔、一二级掏槽孔、辅助孔和周边孔的孔距与间排距,调整装药参数和雷管段位等手段,使得爆后土体均匀无大块,将爆破进尺由1.9 m提高至2.8 m,炮孔利用率由67.9%提高至93.3%;同时将爆破振动控制在安全范围以内,实测井壁最大振动速度为8.39 cm/s,保证了施工安全性;通过经济效益比较分析,优化后的爆破方案较之前显著提高了施工效率,缩减掘进工期44.5 d,大大节约了施工成本和冻结成本。

为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80～120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取（4～5）m×（2.5～3.5）m,炸药单耗为0.28～0.3kg/m3,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。

土爆破具有一定特殊性,其一直是困扰施工的一个技术难题,一般的挖掘技术和钻孔机械很难满足其需求。本文结合冻土爆破的施工实践,对冻土爆破钻孔机械的选用原则进行了阐述,期为冻土爆破提供一些钻孔机械选用的参考。

由于冻土爆破具有一定特殊性,其一直是困扰施工的一个技术难题,一般的挖掘技术和钻孔机械很难满足其需求。本文结合冻土爆破的施工实践,对冻土爆破钻孔机械的选用原则进行了阐述,以期为冻土爆破提供一些钻孔机械选用的参考。

通过对冻、融土强度性能的对比分析,发现冻土强度远大于融土,导致冻土开挖困难,是困扰寒区工程作业的一项技术难题.作者首先介绍了几种开挖冻土的方法,并对不同开挖法的实用性和可行性做了阐述,指出机械法开挖破碎冻土是十分重要和有效的措施.冻土开挖破碎的难易程度取决于冻土动力学性质及其与开挖机械的作用关系,本文对冻土动力学方面的研究做了简要概述,旨在指出影响冻土动力学性质的主要因素及其破坏损伤特征,为冻土开挖方式优化、改进开挖机械性能提供参考.最后结合以往的冻土切削和冲击试验,对进一步开展冻土开挖和开挖机械优化研究提出了几点建议,希望对改良寒区工程施工技术、提高作业效率起到指引作用.

冻土爆破是木里煤矿开采工艺的重要环节,而爆破高大块率已经影响到矿山生产效益,针对木里煤矿高原冻土特性进行分析,阐明冻土爆破大块产生的部位和大块率高的原因,对矿山爆破参数进行优化,确定了合理的炸药单耗,通过采用岩渣间隔装药方法,宽孔距、小排距的布孔方式及V型逐孔起爆网路,有效改善了爆破效果,降低了大块率,提高了生产效率,节约了成本,达到了预期目的。

本文结合矿井的实际,首先介绍了矿井工程,阐述了影响冻土的因素,重点分析立井冻土爆破快速施工技术。立井冻土爆破快速施工技术的应用有效地提高了施工安全性,并加快了施工速度,降低了工人劳动强度,促进了矿井的安全生产。

永城煤电集团顺和煤矿风井井筒深部冻土及风化基岩段采用锚杆钻机钻眼爆破法施工,克服了钻眼速度慢、爆破困难、冻结管易断裂等难题,提高了施工安全性,加快了施工速度,平均日成井由1.7m提高到了3.16m,同时降低了工人劳动强度。