双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法技术

本公开涉及一种双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法，包括：在岩巷掘进断面中心偏下处选定正方形掏槽区域，在正方形掏槽区域的中心区域施工两个大直径空孔作为抛掷孔；在两个所述抛掷孔的左右施工两个一级破碎孔，上下施工两个二级破碎孔；在正方形掏槽区域的四角位置处分别施工一个掏槽孔；起爆，一级破碎孔作为第一段别首先起爆，二级破碎孔作为第二段别然后起爆，掏槽孔作为第三段别再然后起爆，抛掷孔作为第四段别最后起爆，各段别之间的起爆延期时间一致。本公开能够解决现有巷道掘进垂直深孔掏槽爆破中循环进尺低、爆破效率低等问题，为解决硬岩巷道掘进深孔爆破过程中遇到的掏槽爆破难题提供了途径，改善了巷道断面的掘进效率。进效率。进效率。

【技术实现步骤摘要】
双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法


[0001]本公开涉及爆破
，尤其是巷道掘进爆破技术，更尤其是硬岩巷道掘进深孔垂直掏槽爆破中槽腔底部碎岩加强抛掷的创新掏槽爆破方法，具体是一种双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法。

技术介绍

[0002]岩巷掘进技术广泛运用于矿山巷道掘进、地下基础设施建设等关乎国计民生的地下工程中，且巷道掘进又在这些行业中占领重要地位，在施工中不可避免的要进行大量的巷道掘进工程，因此，提高巷道掘进爆破效率对地下工程高效快速的施工进度具有重要意义。近年来，大多数地下矿山由传统的浅孔、中深孔掘进爆破发展成为深孔掘进爆破，随着炮孔深度增加，却面临着爆破效率低、循环进尺低等一系列问题。现有的巷道掘进掏槽爆破施工技术不能满足地下矿山高效快速的掘进需求，严重影响了矿山巷道掘进的施工进度。因此，创新高效深孔爆破技术，实现岩巷深孔爆破高效快速的掘进需求，是目前亟待解决的关键技术难题。
[0003]巷道掘进爆破与普通岩石爆破具有相同的爆破机理，我国的岩巷掘进掏槽爆破主要以垂直掏槽和倾斜掏槽爆破为主，它们的优缺点各不相同，适用的条件也各不相同。浅孔爆破多采用倾斜掏槽，可获得较好的爆破效果；当采用中深孔或深孔爆破时，由于倾斜掏槽的炮孔深度受到巷道断面宽度的制约，故多使用垂直掏槽。可以看出，在掏槽爆破中，掏槽方式的选择、掏槽孔的孔网参数、装药结构、炮孔起爆的先后顺序、填塞的长短，掏槽区域与邻近辅助孔的延期时间选择等参数是关系到掏槽成功与否的关键。掏槽爆破是关系到巷道全断面爆破能否取得预想效果的关键，选择合理的掏槽形式对爆破效果有决定性的作用。但由于受到巷道掘进工作面尺寸的限制，因此倾斜掏槽和组合掏槽都不适合深孔爆破，垂直掏槽由于施工工艺简单、适应性强等优点，已成为巷道掘进工程中常用的掏槽形式。现有的垂直掏槽爆破技术已在浅孔爆破中取得良好的爆破效果，但在深孔爆破中效果欠佳。
[0004]有鉴于此特提出本专利。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本公开的目的在于提出一种双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法，用以解决现有巷道掘进垂直深孔掏槽爆破中循环进尺低、爆破效率低等问题，为解决硬岩巷道掘进深孔爆破过程中遇到的掏槽爆破难题提供了途径，改善了巷道断面的掘进效率。
[0006]本公开是这样实现的：
[0007]一种双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法，包括：
[0008]S10，在岩巷掘进断面中心偏下处选定正方形掏槽区域，在正方形掏槽区域的中心区域施工两个大直径空孔作为抛掷孔，所述抛掷孔优选超深200～300mm，并在空孔底部超深部分进行集能药卷装药；
[0009]S20，在两个所述抛掷孔的左右施工两个一级破碎孔，上下施工两个二级破碎孔，在一级破碎孔和二级破碎孔内进行径向不耦合装药，并对孔口进行填塞；
[0010]S30，在正方形掏槽区域的四角位置处分别施工一个掏槽孔，在掏槽孔内进行径向不耦合装药，并对孔口进行填塞；
[0011]S40，起爆，一级破碎孔作为第一段别首先起爆，二级破碎孔作为第二段别然后起爆，掏槽孔作为第三段别再然后起爆，抛掷孔作为第四段别最后起爆，各段别之间的起爆延期时间一致。
[0012]在一些实施例中，两个所述抛掷孔对称地设置在正方形掏槽区域的中心偏上和偏下一定距离处，即设置在正方形掏槽区域的竖向中心线上，并关于正方形掏槽区域的水平中心线上下对称。
[0013]在一些实施例中，两个所述一级破碎孔对称地设置在正方形掏槽区域的中心偏左和偏右一定距离处，即设置在正方形掏槽区域的水平中心线上，并关于正方形掏槽区域的竖向中心线左右对称。
[0014]在一些实施例中，两个所述二级破碎孔对称地设置在两个所述抛掷孔的偏上和偏下一定距离处，即设置在正方形掏槽区域的竖向中心线上，并关于正方形掏槽区域的水平中心线上下对称。
[0015]在一些实施例中，两个所述一级破碎孔与任意一个二级破碎孔构成等腰三角形，且任意一个所述抛掷孔在等腰三角形高的中点上。
[0016]在一些实施例中，任意一个所述一级破碎孔与一侧的一个所述二级破碎孔以及掏槽孔构成等腰三角形。
[0017]在一些实施例中，两个所述一级破碎孔的炮孔间距为450mm，两个所述二级破碎孔的炮孔间距为900mm，所述掏槽孔的炮孔间距为900mm，两个所述抛掷孔的炮孔间距为450mm。
[0018]在一些实施例中，所述一级破碎孔、二级破碎孔以及掏槽孔的炮孔直径为50mm，炮孔深度为3000mm，装药长度为2700mm，填塞长度为300mm。
[0019]在一些实施例中，所述抛掷孔的炮孔直径为100mm，炮孔深度为3200mm，装药长度为300mm，填塞长度为300mm。
[0020]在一些实施例中，所述一级破碎孔的起爆延期时间为0ms，二级破碎孔的起爆延期时间为50ms，掏槽孔的起爆延期时间为100ms，抛掷孔的起爆延期时间为150ms。
[0021]本公开相对于现有技术的有益效果是：本公开通过改变掏槽区域炮孔起爆系统顺序，将掏槽区域炮孔分为破碎孔、掏槽孔和抛掷孔分别进行起爆，在优选炮孔直径、孔距等爆破参数，选取合理延期时间，实现逐段起爆，能够形成足够的槽腔深度和槽腔体积，有利于后续全断面爆破的进行。双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法与传统掏槽爆破方式相比，双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法的炮孔利用率为96％，较传统掏槽爆破方式的炮孔利用率提高了21％。该专利技术为解决硬岩巷道掘进深孔爆破过程中遇到的掏槽爆破难题提供了途径，改善了巷道断面的掘进效率。
[0022]1、增加了自由面和补偿空间
[0023]首先，大直径空孔的存在为掏槽爆破提供了自由面和补偿空间。其次，采用逐段起爆微差爆破技术，先起爆的炮孔为后续起爆的炮孔不断创造临空面，使岩石内的应力波与
先期产生且残留在岩体内的应力波相叠加，提高了掏槽效果。
[0024]2、增强了炮孔底部的抛掷效果
[0025]由于采用逐段起爆微差爆破技术，第一段别的破碎孔、第二段别的破碎孔和第三段别的掏槽孔在装药起爆后在各自炮孔周围形成破碎圈的同时形成炮孔间贯穿面，并在掏槽区域内形成碎岩和裂隙。随后第四段别的抛掷孔内炸药爆炸，该部分炸药产生的爆破作用主要以抛抛掷作用为主，将槽腔底部的碎岩抛掷出去，形成足够的槽腔深度和槽腔体积，可以更好的进行后续断面爆破。
[0026]3、改善掏槽条件
[0027]岩巷掘进过程中，爆破效果的好坏与空孔数量总和有着重要的关系。在双大直径空孔底部集能掏槽爆破方式中，在由于大直径空孔只有底部装药的原因，实际上为第一段别和第二段别的破碎孔爆破提供了自由面和补偿空间，增加了第一段别和第二段别的破碎孔的爆破效果，紧接着第三段别的掏槽孔起爆，每一段别的炮孔起爆都会在上次炮孔爆破的基础上形成更大的自由面和补偿空间，其爆破会越加容易，与传统的垂直掏槽爆破相比，逐段起爆微差爆破为装药炮孔创造了较多的自由面和补偿空间，极大的改善了掏槽爆破条件。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双大直径空孔底部集能掏槽爆破方法，其特征在于，包括：S10，在岩巷掘进断面中心偏下处选定正方形掏槽区域(CA)，在正方形掏槽区域的中心区域施工两个大直径空孔作为抛掷孔(4)，所述抛掷孔(4)优选超深200～300mm，并在空孔底部超深部分进行集能药卷装药；S20，在两个所述抛掷孔(4)的左右施工两个一级破碎孔(1)，上下施工两个二级破碎孔(2)，在一级破碎孔(1)和二级破碎孔(2)内进行径向不耦合装药，并对孔口(5)进行填塞；S30，在正方形掏槽区域的四角位置处分别施工一个掏槽孔(3)，在掏槽孔(3)内进行径向不耦合装药，并对孔口(5)进行填塞；S40，起爆，一级破碎孔(1)作为第一段别首先起爆，二级破碎孔(2)作为第二段别然后起爆，掏槽孔(3)作为第三段别再然后起爆，抛掷孔(4)作为第四段别最后起爆，各段别之间的起爆延期时间一致。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：两个所述抛掷孔(4)对称地设置在正方形掏槽区域的中心偏上和偏下一定距离处，即设置在正方形掏槽区域的竖向中心线上，并关于正方形掏槽区域的水平中心线上下对称。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：两个所述一级破碎孔(1)对称地设置在正方形掏槽区域的中心偏左和偏右一定距离处，即设置在正方形掏槽区域的水平中心线上，并关于正方形掏槽区域的竖向中心线左右对称。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：两个所述二级破碎孔(2)对称地...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立云，张其虎，杨仁树，李芹涛，刘宁，张鹏，谢焕真，韦鹏，
申请(专利权)人：北京科技大学莱州汇金矿业投资有限公司中煤第三建设集团有限责任公司中煤第七十一工程处有限责任公司，
类型：发明
国别省市：