一种反井钻机-中深孔微差爆破协同一次成槽方法技术

本发明专利技术公开了一种反井钻机

【技术实现步骤摘要】
一种反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法


[0001]本专利技术属于采矿领域，尤其涉及一种反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法。

技术介绍

[0002]在磷矿开采过程中，切割槽是开采矿房前需要准备的最后一个环节，其目的是为采场爆破提供初始自由面和补偿空间，其形成速度、形成质量直接影响矿石爆破均匀度、矿石回采率和采场的投产效率。
[0003]传统的切割槽形成方法包括：(1)切割平巷与切割天井联合拉槽法；(2)切割天井拉槽法；(3)炮孔爆破拉槽法。其中前两种方法需要借助切割天井作为爆破自由面进行拉槽，但切割天井施工困难，难以保证切割槽质量，且施工进度慢、成本高，严重影响矿石回采率；第三种方法属于“无切割天井拉槽法”，可细分为楔形掏槽一次爆破拉槽法和分次爆破拉槽法，该方法利用切割巷道，从下往上凿取不同角度的扇形孔，一次或分次爆破形成切割槽，但该方法施工困难，施工中需要爆破多次，造成岩层扰动，尤其在节理、裂隙多的矿体中，施工中容易造成冒顶事故，严重影响矿山作业安全，且施工成本较高。
[0004]申请号为CN202010297297.8的专利技术专利公开了上下向孔联合无切割天井拉槽方法。该拉槽方法包括如下步骤：S1，进行下分层凿岩巷、上分层凿岩巷、出矿巷、装矿进路的布置，靠矿体下盘并垂直所述下分层凿岩巷布置施工下分层切割横巷；S2，在所述上分层凿岩巷与所述下分层切割横巷对应位置，利用潜孔钻机布置施工预定倾斜角度的下向孔，所述下向孔的炮孔朝凿岩巷两侧倾斜并与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的角度根据下部矿体冒落区的宽度进行调整，所述下向孔的炮孔朝凿岩巷走向倾斜并与水平面形成第二夹角；S3，在步骤S2所述下向孔的施工完成之后，以所述下部矿体冒落区和所述下分层切割横巷作为爆破自由面，按照所述下向孔排面依次朝矿体下盘进行爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破后出矿，形成第一爆破空间，并将所述第一爆破空间作为切割立槽的一部分；S4，在所述下分层切割横巷内按梅花型布置施工上向扇形拉槽孔；S5，在步骤S4所述上向扇形拉槽孔的施工完成之后，以步骤S3所述下向孔爆破后形成的所述第一爆破空间和步骤S4中布置有所述上向扇形拉槽孔的下分层切割横巷两者联合形成自由面，进行分段爆破，形成完整的切割立槽。然而该方法存在的问题有：上下向孔的多次爆破振动和冲击，既增加了爆破安全风险，又增加了爆破成本；针对破碎或节理面多的顶板，上向孔施工安全性差，施工难度高，增加了因处理切割槽悬顶问题而造成的工期增长、成本增加与作业人员安全风险。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能够快速形成切割槽，并在切割槽形成过程中能减少爆破作业次数的反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种反井钻机
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中深孔微差爆破协同
一次成槽方法，用于为矿房回采提供爆破初始自由面和补偿空间，包括如下步骤：
[0007]步骤1：在上下两个切割巷道中，在位于上方的所述切割巷道内开凿施工硐室，并在施工硐室的底部浇筑混凝土基座；
[0008]步骤2：将反井钻机安装在所述施工硐室的混凝土基座上，并利用所述反井钻机向下钻取与位于下方所述切割巷道贯通的导向孔，其中，所述导向孔在钻取时先由上向下钻孔，然后更换扩孔钻头由下往上扩孔即得到导向孔；
[0009]步骤3：在位于上方的切割巷道内利用中深孔台车在所述导向孔的外围钻取多个与位于下方的所述切割巷道内贯通的中深孔，并在所述中深孔钻完后对中深孔内吹入高压气流进行清孔处理；
[0010]步骤4：在每个所述中深孔内的两端分别填充一个隔断件，每个所述中深孔内位于两个所述隔断件之间沿上下方向间隔装入多个炸药包，且相邻的两个所述炸药包之间设置一个间隔件以进行隔断；
[0011]步骤5：将多个所述炸药包均与起爆器电连接，并由起爆器控制每个所述中深孔内的炸药包由下向上依顺序间隔爆炸，且同一所述中深孔内相邻的两个所述炸药包的爆炸间隔时间为10
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50毫秒。
[0012]上述技术方案中所述步骤1中的混凝土基座的抗压能力≥240T，抗拉能力≥30T。
[0013]上述技术方案中所述导向孔的孔径为1200
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1800mm。
[0014]上述技术方案中所述中深孔的孔径d为90
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123mm，密集系数为0.8
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1.1，最小抵抗线为23
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40d。
[0015]上述技术方案中所述步骤4中每个所述中深孔内位于下方的所述隔断件的长度为0.5
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0.6m,位于上方的所述隔断件的长度为1.5
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1.6m。
[0016]上述技术方案中所述隔断件为砂囊。
[0017]上述技术方案中多个所述中深孔分为多排，每排至少具有两个中深孔，且多个所述中深孔围设在所述导向孔的外围。
[0018]上述技术方案中所述中深孔设有十八个，且多个所述中深孔分为五排，其中第三排设有两个，余下每排设有四个，且所述导向孔位于第三排两个所述中深孔之间。
[0019]上述技术方案中其中位于第二排、第三排和第四排的多个所述中深孔为第一中深孔组，位于第一排和第五排的多个所述中深孔为第二中深孔组，其中，第一中深孔组内各所述中深孔内最下端的炸药包的起爆时间相同，第二中深孔组内各所述中深孔内最下端的炸药的起爆时间相同，且第二中深孔组内各所述中深孔内最下端炸药包的起爆时间比第一中深孔组内各所述中深孔内最下端炸药包的起爆时间晚10
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50毫秒。
[0020]本专利技术的有益效果在于：利用反井钻机实现导向孔开挖，有助于为拉底爆破提供较大的补偿空间，且自由面形成速度快，施工安全性较高；
[0021]中深孔协同导向孔一次爆破成槽，既避免了在切割槽悬顶下作业的安全风险，又缩短了施工工期，并减少了施工成本；
[0022]其工艺简单，施工灵活，一次成型，能最大限度的减少因多次爆破引起的震动和冲击，有助于提高切割槽的质量和降低爆破操作中人为操作失误而造成的事故概率；
[0023]通过将单个中深孔内的多个炸药包逐渐爆破，同时将多个中深孔分组并先后起爆，如此既能有效地控制和减少炸药量，又能降低爆破危害。
附图说明
[0024]图1为上下两个切割巷道与导向孔的立视分布图；
[0025]图2为施工导向孔的示意图；
[0026]图3为中深孔与导向孔的分布示意图；
[0027]图4为五排中深孔在竖向面上的倾斜示意图；
[0028]图5为单个中深孔内隔断件、间隔件和炸药包的分布示意图。
[0029]图中：1切割巷道、11施工硐室、12混凝土基座、2导向孔、3中深孔、4隔断件、5炸药包、6间隔件。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术的原理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法，用于为矿房回采提供爆破初始自由面和补偿空间，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在上下两个切割巷道(1)中，在位于上方的所述切割巷道(1)内开凿施工硐室(11)，并在施工硐室(11)的底部浇筑混凝土基座(12)；步骤2：将反井钻机安装在所述施工硐室(11)的混凝土基座(12)上，并利用所述反井钻机向下钻取与位于下方所述切割巷道(1)贯通的导向孔(2)；步骤3：在位于上方的切割巷道(1)内利用中深孔台车在所述导向孔(2)的外围钻取多个与位于下方的所述切割巷道(1)内贯通的中深孔(3)，并在所述中深孔(3)钻完后对中深孔(3)内吹入高压气流进行清孔处理；步骤4：在每个所述中深孔(3)内的两端分别填充一个隔断件(4)，每个所述中深孔(3)内位于两个所述隔断件之间沿上下方向间隔装入多个炸药包(5)，且相邻的两个所述炸药包(5)之间设置一个间隔件(6)以进行隔断；步骤5：将多个所述炸药包(5)均与起爆器电连接，并由起爆器控制每个所述中深孔(3)内的炸药包(5)由下向上依顺序间隔爆炸，且同一所述中深孔(3)内相邻的两个所述炸药包(5)的爆炸间隔时间为10
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50毫秒。2.根据权利要求1所述的反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法，其特征在于，所述步骤1中的混凝土基座(12)的抗压能力≥240T，抗拉能力≥30T。3.根据权利要求1所述的反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法，其特征在于，所述导向孔(2)的孔径为1200
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1800mm。4.根据权利要求1所述的反井钻机
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中深孔微差爆破协同一次成槽方法，其特征在于，所述中深孔(3)的孔径d为90
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123m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德峰，郑彦涛，徐毛伟，任金华，张明忠，褚维，周虎生，
申请(专利权)人：贵州化工建设有限责任公司，
类型：发明
国别省市：