一种正-反楔形掏槽爆破掘进施工方法技术

本发明专利技术实施例公开一种正

【技术实现步骤摘要】
一种正
‑
反楔形掏槽爆破掘进施工方法


[0001]本专利技术涉及钻爆法岩巷掘进
，尤其涉及一种正
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反楔形掏槽爆破掘进施工方法。

技术介绍

[0002]岩巷掘进施工技术的发展对岩巷掘进水平的提高及缓解采掘矛盾至关重要，当前，岩石巷道90％采用钻爆法施工，而钻爆法岩巷掘进水平长期徘徊在大约70m/月的水平，导致采掘失衡，严重制约了煤矿的接续生产。掏槽技术作为岩巷钻爆法掘进的重中之重，随着炮眼深度的不断增加，在硬岩条件下岩巷围岩掏槽爆破受到夹制作用明显加强，导致爆破效率较低，炮眼利用率达不到设计要求。
[0003]掏槽技术总体上主要分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类，具体又可分为以下几种类型：楔形掏槽、锥形掏槽、楔直复合掏槽、菱形掏槽、三角柱掏槽、四角柱掏槽、五星掏槽、六角柱掏槽、螺旋掏槽等形式。
[0004]斜眼掏槽的特点是掏槽眼同自由面斜交，较普遍采用的便是楔形掏槽。这种掏槽的主要特点是以工作面为自由面,并且掏槽眼齐爆。炸药起爆后，在应力波和爆生气体的共同作用下，楔形区内岩石破碎。在良好堵塞情况下，由于爆轰气体产物在炮眼中较长时间地维持高压状态,将楔形内破碎的岩石抛出,形成槽腔,以达掏槽目的。
[0005]直眼掏槽的特点是以空眼作为主要自由面的爆破,它的最小抵抗线是从装药眼到空眼的距离。因为掏槽眼是相互平行的,所以从孔口到眼底最小抵抗线是相同的,形成的槽腔形状规整。
[0006]专利技术人在实现本专利技术创造的过程中发现：直眼掏槽对炮孔距离要求高，掏槽区内炮孔数量多，造成凿岩作业时间长。而楔形掏槽的炮眼布设如图1及图2所示，孔4至12起爆之后，迎头处掏槽孔口距离较大，形成一个上宽下窄的楔形掏槽槽腔，如图3所示；该型槽腔的特点导致掏槽孔外围炮孔，如孔13
‑
18，虽然炮孔距离之间仅为300mm左右，但是炮孔底部距离掏槽槽腔距离是孔口距离340mm的2
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3倍，如图3所示的867mm，导致炮孔的底部最小抵抗线过大，如图4所示，爆破后眼底“留底”严重，炮眼利用率不高，影响爆破掘进效率。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种正
‑
反楔形掏槽爆破掘进施工方法，有利于提高炮眼利用率，从而提高爆破掘进效率。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0009]一种正
‑
反楔形掏槽爆破掘进施工方法，包括步骤：
[0010]S10、在巷道起拱线和中心线交点处下方布置第一组掏槽孔、第二组掏槽孔及中心孔组；所述第一组掏槽孔与第二组掏槽孔分设于所述中心孔组两侧，所述第一组掏槽孔与第二组掏槽孔分别包含：正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及辅助掏槽孔组，所述反楔形掏槽孔组与辅助掏槽孔组分列于所述正楔形掏槽孔组的两侧，且所述反楔形掏槽孔组与所述
中心孔组相邻设置，所述中心孔组的每个中心孔与工作面垂直设置，所述正楔形掏槽孔组包含多个正楔形掏槽孔，所述反楔形掏槽孔组包含多个反楔形掏槽孔，所述正楔形掏槽孔及反楔形掏槽孔分别与工作面斜交，且正楔形掏槽孔与反楔形掏槽孔横向错开设置；
[0011]S20、在中心孔组、第一组掏槽孔与第二组掏槽孔布设完成之后，分别向中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药；其中，装药长度小于炮孔深度。
[0012]S30、装药完成之后，对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆。
[0013]可选地，所述正楔形掏槽孔组包含3m个正楔形掏槽孔，所述反楔形掏槽孔组包含2m个反楔形掏槽孔，所述辅助掏槽孔组包含2m个直掏槽孔，m为正整数，所述正楔形掏槽孔的中心线与工作面斜交至少形成第一夹角，所述反楔形掏槽孔与工作面斜交至少形成第二夹角，所述第一夹角与第二夹角的开口朝向同一侧，所述第一夹角和第二夹角互补。
[0014]可选地，在步骤S20中，所述分别向中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药，包括步骤：
[0015]S21a、采用轴向分段装药方式向中心孔组、正楔形掏槽孔组及反楔形掏槽孔组的孔中至少分两段不耦合装药，向辅助掏槽孔组的孔中至少装入一段药卷；
[0016]步骤S30中，所述对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆包括：
[0017]S31a、采用1段雷管起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组及反楔形掏槽孔组的各孔中的第一段药卷；
[0018]S32a、采用2段雷管，在第一预定延期时间后起爆中心孔组的各孔中的第一段药卷；
[0019]S33a、采用3段雷管，在第二预定延期时间后起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组的各孔中的第二段药卷；
[0020]S34a、采用4段雷管，在第三预定延期时间后，起爆中心孔组的各孔中的第二段药卷，以及起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组的各孔中的第二段药卷；其中，第一段药卷在孔内的位置相对于第二段药卷靠近孔口；
[0021]S35a、采用5段雷管，在第四预定延期时间后，起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的辅助掏槽孔组的各孔中的药卷，用于修整前述步骤爆破后形成的掏槽腔，以形成规整掏槽腔。
[0022]可选地，所述正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第一段药卷长度大于等于L/4，且小于L/2；
[0023]所述正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第二段药卷长度大于等于L/3+0.3m，且小于L/2；
[0024]所述辅助掏槽孔组的孔中药卷与所述第二段药卷的位置大致对应，位于孔中截面以内；其中，各孔的孔深大于待掏槽深度L，且各孔的超深从掏槽区中心向两侧呈梯度减小，第二段药卷及辅助掏槽孔组的孔中药卷里端分别抵接孔底。
[0025]可选地，在步骤S20中，所述分别向中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药，包括步骤：
[0026]S21b、采用轴向分段装药方式向中心孔组及反楔形掏槽孔组的孔中至少分两段不耦合装药，向正楔形掏槽孔组及辅助掏槽孔组的孔中至少装入一段药卷；
[0027]步骤S30中，所述对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆包括：
[0028]S31b、采用1段雷管起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第一段药卷；
[0029]S32b、采用2段雷管，在第一预定延期时间后起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组各孔中的药卷；
[0030]S33b、采用3段雷管，在第二预定延期时间后起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第二段药卷；
[0031]S34b、采用4段雷管，在第三预定延期时间后，起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的辅助掏槽孔组的各孔中的药卷，用于修整前述步骤爆破后形成的掏槽腔，以形成规整掏槽腔。
[0032]可选地，所述反楔形掏槽孔的第一段药卷长度为L/3及第二段药卷长度为L/3+d，d为掏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正
‑
反楔形掏槽爆破掘进施工方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S10、在巷道起拱线和中心线交点处下方布置第一组掏槽孔、第二组掏槽孔及中心孔组；所述第一组掏槽孔与第二组掏槽孔分设于所述中心孔组两侧，所述第一组掏槽孔与第二组掏槽孔分别包含：正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及辅助掏槽孔组，所述反楔形掏槽孔组与辅助掏槽孔组分列于所述正楔形掏槽孔组的两侧，且所述反楔形掏槽孔组与所述中心孔组相邻设置，所述中心孔组的每个中心孔与工作面垂直设置，所述正楔形掏槽孔组包含多个正楔形掏槽孔，所述反楔形掏槽孔组包含多个反楔形掏槽孔，所述正楔形掏槽孔及反楔形掏槽孔分别与工作面斜交，且正楔形掏槽孔与反楔形掏槽孔横向错开设置；S20、在中心孔组、第一组掏槽孔与第二组掏槽孔布设完成之后，分别向中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药；其中，装药长度小于炮孔深度。S30、装药完成之后，对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正楔形掏槽孔组包含3m个正楔形掏槽孔，所述反楔形掏槽孔组包含2m个反楔形掏槽孔，所述辅助掏槽孔组包含2m个直掏槽孔，m为正整数，所述正楔形掏槽孔的中心线与工作面斜交至少形成第一夹角，所述反楔形掏槽孔与工作面斜交至少形成第二夹角，所述第一夹角与第二夹角的开口朝向同一侧，所述第一夹角和第二夹角互补。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S20中，所述分别向中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药，包括步骤：S21a、采用轴向分段装药方式向中心孔组、正楔形掏槽孔组及反楔形掏槽孔组的孔中至少分两段不耦合装药，向辅助掏槽孔组的孔中至少装入一段药卷；步骤S30中，所述对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆包括：S31a、采用1段雷管起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组及反楔形掏槽孔组的各孔中的第一段药卷；S32a、采用2段雷管，在第一预定延期时间后起爆中心孔组的各孔中的第一段药卷；S33a、采用3段雷管，在第二预定延期时间后起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的正楔形掏槽孔组的各孔中的第二段药卷；S34a、采用4段雷管，在第三预定延期时间后，起爆中心孔组的各孔中的第二段药卷，以及起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的反楔形掏槽孔组的各孔中的第二段药卷；其中，第一段药卷在孔内的位置相对于第二段药卷靠近孔口；S35a、采用5段雷管，在第四预定延期时间后，起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的辅助掏槽孔组的各孔中的药卷，用于修整前述步骤爆破后形成的掏槽腔，以形成规整掏槽腔。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第一段药卷长度大于等于L/4，且小于L/2；所述正楔形掏槽孔组、反楔形掏槽孔组及中心孔组的各孔中的第二段药卷长度大于等于L/3+0.3m，且小于L/2；所述辅助掏槽孔组的孔中药卷与所述第二段药卷的位置大致对应，位于孔中截面以内；其中，各孔的孔深大于待掏槽深度L，且各孔的超深从掏槽区中心向两侧呈梯度减小，第二段药卷及辅助掏槽孔组的孔中药卷里端分别抵接孔底。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S20中，所述分别向中心孔组、第一
组掏槽孔及第二组掏槽孔的炮孔内装药，包括步骤：S21b、采用轴向分段装药方式向中心孔组及反楔形掏槽孔组的孔中至少分两段不耦合装药，向正楔形掏槽孔组及辅助掏槽孔组的孔中至少装入一段药卷；步骤S30中，所述对所述中心孔组、第一组掏槽孔及第二组掏槽孔起爆包括：S31b、采用1段雷管起爆第一组掏槽孔及第二组掏槽孔的反楔形掏槽孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张召冉，杨仁树，王岩，薛茹镜，陈华义，矫伟刚，项方备，王国栋，杨国梁，王雁冰，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：