權(quán)利要求

1.超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，其特征在于，包括如下步驟： (1)掏槽孔間距：利用切割槽天井鉆機(jī)施工大孔徑鉆孔1個(gè)，再利用臺(tái)車沿大孔徑周邊施工若干組平行孔、輔助孔和周邊孔，然后采用一次爆破方式，從而形成與設(shè)計(jì)切割(溜)井一致的斷面和高度，初始補(bǔ)償系數(shù)調(diào)整n≥1.8，其中首響裝藥孔與空孔的孔間距為350～400mm； (2)輔助孔及周邊孔間距：基于補(bǔ)償空間原則，炮孔爆破需要滿足補(bǔ)償系數(shù)n≥1.8，估算輔助孔間距為800～1500mm，周邊孔間距1000～2000mm，按照上述要求炮孔布置后，需要對(duì)補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行逐孔驗(yàn)算，以大孔徑鉆孔為自由面，1段首響孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.36，3段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.46；5段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.73；7段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.32；9段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.06；15段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)4.66；17段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.571；19段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.57，滿足爆破要求； (3)微差間隔時(shí)間：掏槽孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，輔助孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，周邊孔與輔助孔之間微差時(shí)間間隔為500ms； (4)裝藥結(jié)構(gòu)：以大孔徑鉆孔為空孔不裝藥，為首響炮孔爆破提供補(bǔ)償空間，輔助孔和周邊孔采用連續(xù)耦合裝藥，炸藥為多孔粒狀銨油炸藥，裝藥線密度為5.0kg/m，孔口采用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不低于500mm；爆破采用非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)炮孔內(nèi)在孔底和孔口各置一發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管，每發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管內(nèi)都裝有起爆彈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，其特征在于，步驟(1)所述的大孔徑的孔徑φ670mm，所述的平行孔、輔助孔和周邊孔的孔徑均為φ80mm。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，其特征在于，步驟(3)所述周邊孔的爆破采用半秒延期導(dǎo)爆管雷管或高段位毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。

說明書

超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山開采技術(shù)領(lǐng)域，具體為超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)的地下礦山的天井掘進(jìn)施工是生產(chǎn)系統(tǒng)工程中的重要環(huán)節(jié)，其中工程量占比較大，甚至有可能占年掘進(jìn)總量的1/5之多，由于掘進(jìn)工程量大，并且施工困難，效率低。因此，合理地選擇施工工藝和布置炮孔參數(shù)至關(guān)重要，常用的普通法、吊罐法、爬罐法掘進(jìn)天井，需要作業(yè)人員進(jìn)入井筒內(nèi)經(jīng)過多道繁瑣而辛苦的工序，作業(yè)空間受限，工作環(huán)境惡劣，安全性差，效率低，掘進(jìn)成本高；鉆井法掘進(jìn)天，雖然作業(yè)人員不需要進(jìn)入井筒內(nèi)作業(yè)，工作環(huán)境好，安全性高，但是鉆孔費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低，目前施工斷面直徑多數(shù)1.5m左右，基本不能滿足生產(chǎn)使用要求，斷面需要進(jìn)行二次擴(kuò)井成井，其設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用較高，成本高，為此，本發(fā)明提出能夠解決上述問題的一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超深切(溜)井用一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，該方法用于天井掘進(jìn)效率高，安全得到充分保障，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，包括如下步驟：

(1)掏槽孔間距：利用切割槽天井鉆機(jī)施工大孔徑鉆孔1個(gè)，再利用臺(tái)車沿大孔徑周邊施工若干組平行孔、輔助孔和周邊孔，然后采用一次爆破方式，從而形成與設(shè)計(jì)切割(溜)井一致的斷面和高度，初始補(bǔ)償系數(shù)調(diào)整n≥1.8，其中首響裝藥孔與空孔的孔間距為350～400mm；

(2)輔助孔及周邊孔間距：基于補(bǔ)償空間原則，炮孔爆破需要滿足補(bǔ)償系數(shù)n≥1.8，估算輔助孔間距為800～1500mm，周邊孔間距1000～2000mm，按照上述要求炮孔布置后，需要對(duì)補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行逐孔驗(yàn)算，以大孔徑鉆孔為自由面，1段首響孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.36，3段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.46；5段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.73；7段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.32；9段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.06；15段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)4.66；17段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.571；19段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.57，滿足爆破要求；

(3)微差間隔時(shí)間：掏槽孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，輔助孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，周邊孔與輔助孔之間微差時(shí)間間隔為500ms；

(4)裝藥結(jié)構(gòu)：以大孔徑鉆孔為空孔不裝藥，為首響炮孔爆破提供補(bǔ)償空間，輔助孔和周邊孔采用連續(xù)耦合裝藥，炸藥為多孔粒狀銨油炸藥，裝藥線密度為5.0kg/m，孔口采用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不低于500mm；爆破采用非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)炮孔內(nèi)在孔底和孔口各置一發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管，每發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管內(nèi)都裝有起爆彈。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟(1)所述的大孔徑的孔徑φ670mm，所述的平行孔、輔助孔和周邊孔的孔徑均為φ80mm。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟(3)所述周邊孔的爆破采用半秒延期導(dǎo)爆管雷管或高段位毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，采用極少數(shù)目大孔徑鉆孔和配套輔助中深孔炮孔不需分若干次爆破，而可一次爆破，施工簡(jiǎn)便，成井的深度已達(dá)20-25m，斷面可滿足生產(chǎn)使用要求。

2、本發(fā)明的一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，在硐室內(nèi)或巷道內(nèi)施工，人不需要進(jìn)入井筒內(nèi)施工，不涉及到高空受限作業(yè)，施工位置頂板、邊幫浮石檢撬方面，作業(yè)環(huán)境不需要太多考慮施工圍巖條件，避免了在井筒內(nèi)進(jìn)行檢撬松石的危險(xiǎn)，保證了施工人員的安全。

3、本發(fā)明的一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，解決了深孔一次成井爆破需要若干層若干次爆破、工序繁瑣，經(jīng)常發(fā)生掀頂、堵孔等爆破難題，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上一次爆破成井。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式中予以詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的炮孔布置示意圖；

圖2為本發(fā)明的裝藥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、起爆彈；2、多孔粒狀銨油炸藥；3、導(dǎo)爆管雷管；4、炮泥；5、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前超深井一次爆破成井采用業(yè)界應(yīng)用較廣泛的直孔掏槽爆破模式，以極少量數(shù)目的大孔徑空孔為自由面進(jìn)行中心掏槽，為首響炮孔提供補(bǔ)償空間，輔助孔爆破借助中心掏槽為自由面，周邊孔爆破借助輔助為自由面，逐漸爆破擴(kuò)大完成天井的掘進(jìn)。很顯然，前過程炮孔間距過大爆破不完全不能使巖石拋擲下來(lái)或炮孔間距過小使巖渣過‘?dāng)D死’，則后一過程就不能進(jìn)行。理論上，如果巖石的碎脹為1.5，補(bǔ)償系數(shù)需要滿足n＞1.5，則空孔才能能容下首響孔爆破碎裂的碎石，切(溜)井井深較深，一般深度20～25m，斷面為3.5m×3.5m，考慮深孔鑿巖炮孔可能偏斜等因素影響，因而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)初始補(bǔ)償系數(shù)調(diào)整n≥1.8較為合適，請(qǐng)參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種超深切(溜)井用大孔徑鉆孔一次爆破成井炮孔布置及爆破方法，。

(1)掏槽孔間距：

利用CY-R40C切割槽天井鉆機(jī)施工大孔徑鉆孔(φ670mm)1個(gè)，再利用simba H1354臺(tái)車沿大孔徑鉆孔周邊施工若干組平行孔、輔助孔和周邊孔，孔徑φ80mm，然后采用一次爆破方式，從而形成與設(shè)計(jì)切割(溜)井一致的斷面和高度。其中首響裝藥孔與空孔的孔間距采用經(jīng)驗(yàn)公式估算：

L＝(2～4)d+D/2，計(jì)算為L(zhǎng)＝335mm～655mm。

式中:

D為空孔直徑，d為首響裝藥孔孔直徑，由于鉆孔深度為21m，孔間距過小，鑿巖時(shí)可能偏斜易穿孔，綜合以上因素考慮首響炮孔與空孔間距取L＝350～400mm。

(2)輔助孔及周邊孔間距：

基于補(bǔ)償空間原則，炮孔爆破需要滿足補(bǔ)償空間系數(shù)n≥1.8，估算輔助孔間距為800～1500mm，周邊孔間距1000～2000mm。按照此要求進(jìn)行炮孔布置后，需要對(duì)補(bǔ)償系數(shù)逐孔進(jìn)行驗(yàn)算，補(bǔ)償系數(shù)n為容納爆破碎脹的體積與爆破原巖體積比值，以大孔徑鉆孔為自由面，1段首響孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.36，3段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.46；5段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.73；7段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.32；9段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)2.06；15段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)4.66；17段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.571；19段輔助孔起爆后，補(bǔ)償系數(shù)3.57，滿足爆破要求。

(3)微差間隔時(shí)間：

考慮補(bǔ)償空間問題，掏槽孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，輔助孔爆破微差時(shí)間間隔50ms，周邊孔與輔助孔之間微差時(shí)間間隔適當(dāng)延長(zhǎng)，有利于掏心巖渣的拋擲，但是微差間隔時(shí)間延時(shí)過長(zhǎng)，爆破效果差，甚至可能產(chǎn)生拒爆，根據(jù)發(fā)明人多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所得，周邊孔與輔助孔之間微差間隔時(shí)間控制在500MS較為適宜，因此周邊孔采用半秒延期導(dǎo)爆管雷管或高段位毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。

(4)裝藥結(jié)構(gòu)：

以大孔徑鉆孔為空孔不裝藥，為首響炮孔爆破提供補(bǔ)償空間，輔助孔和周邊孔采用連續(xù)耦合裝藥，炸藥為多孔粒狀銨油炸藥，裝藥線密度為5.0kg/m，孔口采用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不低于500mm。爆破采用非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，為了保證起爆可靠，每個(gè)炮孔內(nèi)在孔底和孔口各置一發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管，每發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管內(nèi)都裝有起爆彈。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的特點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

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