激光电解复合加工是将激光加工与电化学加工相结合的复合加工方法，可用于加工硬质导电材料，具有加快电化学溶解速率、避免重铸层和提高表面质量等优势。笔者提出了一种管电极耦合激光电解复合加工工艺，利用设计的管电极实现了激光能量与电化学能量在管电极内部的同轴传导以及在加工间隙处的可控耦合，所提工艺适用于高品质超大深径比小孔的加工。基于激光与电化学能量在加工间隙处的可控调节，提出了以激光加工为主导和以电化学加工为主导的耦合作用机制。通过分析激光辐照区温升对电解质电导率、电流密度、液相传质和电化学溶解速率的影响，以及电解产生的气泡和杂质等对激光能量的影响，建立了激光电解复合加工的材料去除模型，并进行了初步的激光电解复合加工仿真分析与实验研究。

为了对魏家峁煤矿深孔台阶爆破效果进行综合评价, 考虑爆破质量、安全、经济三方面目标, 选取大块率、根底率、后裂距离、松散系数、单耗、延米爆破量、振动速度、飞散距离等8个参量作为评价指标。通过无人机、高速摄影、振动监测等技术手段对魏家峁煤矿4个生产爆破平盘开展现场监测, 并利用Split-desktop、Motion studio等软件进行数据分析, 得到了上述参量的量化指标。分别利用层次分析法和CRITIC法, 获得评价指标的主、客观权重, 然后基于离差平方和最大原则确定了各指标的组合权重。利用中心点三角白化权函数对灰色聚类法进行优化, 建立了爆破效果的灰色聚类评估模型, 对魏家峁煤矿深孔台阶爆破效果进行了综合评价, 并根据综合聚类系数得到了4个平盘的爆破效果优劣顺序。最后对比指标数据分析了爆破效果最差的平盘主要存在的问题。研究结果表明:炸药单耗、大块率、根底率的组合权重都大于0.15, 对爆破效果的影响较大; 4个平盘的爆破效果优劣顺序为：1080平盘>1064平盘>1096平盘>1112平盘; 1112平盘需要结合地质条件, 针对后裂距离大、单耗高、延米爆破量小、飞散距离大等问题进行台阶爆破参数优化。

巷道或隧道掘进工程中多采用浅孔钻爆作业技术, 存在作业循环多, 每循环进尺少, 掘进速度较慢的缺点; 而采矿工程中大量使用的深孔爆破通常采用连续装药结构, 存在单孔单响药量过高, 爆破有害效应大, 大块率高等问题。为克服这些问题, 采用深孔孔内分段爆破技术是有效方法。首先结合介绍近年来出现的孔内分段爆破方面的专利技术, 重点介绍了装药结构、装药材料、阻隔段长度、分段延期和装药方法等关键因素。接着以某邻近铁路的采矿场露天台阶爆破工程为例, 分别应用孔内设置岩粉阻隔段的两分段装药爆破新技术与传统连续装药爆破技术并对比了应用效果。结果表明：新技术具有明显的技术经济优势, 大块率降低了54%, 避免了二次爆破, 节省了20%炸药量。新技术方案清运后台阶面更加平整光滑, 更有利于后续阶段的爆破作业。距铁路最近点的爆破振动降低了7.62%, 采取防护措施后的飞石抛掷距离在允许的范围内。

为控制开挖轮廓的成型效果与减弱爆破作用对保留岩体的扰动, 以跨金沙江特大拱桥云南岸约51 m深且一次开挖约20 m深的基坑爆破为工程背景, 主爆孔采用逐孔起爆加强松动爆破设计与施工, 周边孔采用光面爆破设计与施工, 总结了一套适用于深陡拱桥基坑开挖的深孔光面爆破技术, 并对光爆孔内气体作用过程、孔壁膨胀压力和爆破损伤范围进行理论计算与分析。爆破结果表明: 采用深孔光面爆破技术可以形成平整的开挖轮廓面, 相对完整岩体的半孔率可达90%以上, 相对破碎岩体的孔痕保留较少但超欠挖依然可控, 极大地降低了岩壁表面的应力集中; 光面爆破装药段附近不会形成粉碎区, 且保留岩体的最大损伤范围约49 cm, 充分保证了岩壁稳定与施工安全; 光面爆破施工过程中采取台阶底部开挖面缓倾向于临空面、棉质细绳绑扎药卷牵引装药以及每间隔5~7个光爆孔设置孔内起爆雷管与孔外传爆雷管等工程措施以确保爆破的可靠性、安全性及经济性, 取得了良好的社会和经济效益, 同时也对类似工程具有一定的指导和借鉴作用。

提出了一种用于深孔轴线重建的新型六探针测量系统。该系统基于三维两点法，探头在每次步进测量中可以获得被测横截面的圆心位置以及半径大小。该系统有以下优点：1）可以消除传感器运动装置的移动直线度误差对轴线测量与拟合结果造成的影响；2）有显著普遍性，调整位移传感器之间的相对位置可以测量不同的孔径；3）实现探头移动、数据获取的自动化，降低人工劳动量，提高测量效率；4）测量过程简单，只通过一次扫描测量就可拟合孔轴，并评估它的相关参数。通过理论推导和仿真证明了这些优点。实验结果表明，该方法具有高横向分辨率。

地下矿山上向中深孔爆破回采过程中, 眉线处围岩损伤主要由最后一排炮孔爆破造成, 其中炮孔角度、空气垫层长度以及孔间距作为影响眉线控制效果的重要爆破参数, 且现场较易调整, 为保证眉线完整及爆破作业工作面处的安全, 本文对这些爆破参数进行优化研究。以铜绿山矿井下采场爆破为工程背景, 通过爆破漏斗理论和LS-DYNA有限元分析软件对不同炮孔角度、空气垫层长度以及炮孔间距的爆破数值模型分别进行计算分析, 计算结果表面：越小的炮孔角度越有利于保护后排眉线的完整性; 空气垫层可以有效减小眉线矿岩损伤; 炮孔间距为1.0 m时, 能够保证眉线处的光滑平整。综合考虑眉线控制效果以及生产实际情况, 确定最优炮孔角度为80°, 最优空气垫层长度为0.6 m, 最优炮孔间距为1.0 m。根据分析结果在铜绿山进行了现场爆破试验, 现场结果表明爆后采场眉线、顶板与两帮完整性好、破坏小, 且爆破块度均匀, 爆破效果良好。

湖北三鑫金铜矿进入深部开采后，采用扇形中深孔爆破破岩方式回采顶底柱，由于布孔方式和岩石物理力学性质发生变化，导致扇形中深孔爆破存在大块率高、缩口严重等问题。运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对不同孔网参数的中深孔爆破过程进行数值模拟计算。基于现场岩石实际物理力学性质和实际炸药材料参数建立了1.4 m、1.6 m、1.8 m三种不同孔底距和1.6 m、1.8 m、2.1 m三种不同排间距数值计算模型，通过分析炮孔爆破过程中关键时刻模型有效应力云图，确定出扇形中深孔爆破方式的岩石低应力区集中在两炮孔中心线中上部位置，再通过将布置在模型关键位置监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石材料的最大动态抗拉强度对比，确定出当孔底距为2.1 m，排间距为1.4m时低应力区内监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石的最大动态抗拉强度最为接近，确定出三鑫金铜矿扇形中深孔爆破的最优孔网参数：最优孔底距2.1 m，最优排间距1.4 m。经现场应用试验验证在相同炸药单耗的情况下，更优的孔底距、排间距设计能够有效的降低扇形中深孔爆破的大块率高、缩口严重的问题。研究成果可为矿山后续回采工作提供指导，对于存在类似问题的地下金属矿山开采具有一定参考价值。

在深孔直眼掏槽爆破中，炮孔填塞长度是决定爆破效果优劣的重要影响因素，过长或过短的填塞都会减弱掏槽爆破效果。为提高深孔直眼掏槽的爆破效果，基于冲击波和爆生气体共同作用破岩理论，通过分析装药孔填塞物冲出炮孔运动过程和岩石破碎所需时间关系，得出直眼掏槽中合理填塞长度上下限值计算公式，以此确定合理的填塞长度范围。进行三组模型试验，分析试验产生爆破漏斗情况、爆堆质量和块度。试验结果表明：模型试验中爆破效果最佳实验组的填塞值为20 mm，其值处于理论计算的合理填塞长度19.86 mm至22.07 mm区间，验证了合理填塞长度范围的计算公式的合理性。针对过长填塞导致爆生气体过早从空孔的冲出的情况，提出在深孔直眼掏槽爆破中对空孔上下两端进行适当的堵塞来减弱这种影响。