一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，包括以下步骤：步骤一，采用反井钻由上至下施工至溜井底部形成竖向的导孔；步骤二，在导孔基础上，采用反井钻由下至上施工至导孔上方，形成与导孔同轴的中心孔，为大断面溜井施工提供爆破面；步骤三，在中心孔顶部周边水平面上设置爆破眼布置线和周边眼布置线，并在爆破眼布置线上竖向钻孔形成爆破眼，在周边眼布置线上竖向钻孔形成周边眼；步骤四，以中心孔为中心，分段分层在爆破眼及周边眼内装药，装药后导爆索延伸至溜井上部安全区域，并采用由内而外、由上至下的方式逐段分层爆破，爆破完成后形成溜井，本发明专利技术在保证较低施工成本的前提下，完全避免了施工人员进入到溜井施工的安全隐患，同时保证了溜井成型的施工效率和施工质量。工效率和施工质量。工效率和施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法


[0001]本专利技术涉及采矿溜井施工方法
，具体为一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法。

技术介绍

[0002]目前国内外地下开采矿山施工溜井的主要方法有吊罐法、爬罐法、深孔爆破一次成井法和反井钻机全断面施工法、反井钻机加吊罐正向钻爆法等常规、成熟的施工方法，但这些方法都存在不同程度的缺陷。
[0003]吊罐法沿溜井自上而下钻一中心孔，孔径100~110mm。在上部水平安装卷扬设备，钢丝绳穿过中心孔与吊罐挂接，在吊罐上完成凿岩装药作业后，下放吊罐，再进行爆破；在下部水平一般用装岩机出渣。该法在施工时，易发生跑罐、吊罐过卷等事故，特别是施工过程中遇不可意料的突然停电、停风等情况及撬锚作业时安全风险巨大，加上大断面的硬岩岩性施工，工效低，掘进成本高。
[0004]爬罐法沿导轨上升到工作面，工人在爬罐的钻眼平台上进行作业，爆破时将爬罐下放到下部平巷内，爬罐用带齿轮的发动机升降，齿轮沿带齿条的导轨移动。该法虽然机械化程度高，但导轨安装风险较大，一般不适用于大断面溜井施工。
[0005]深孔爆破一次成井法用深孔钻机在溜井断面内钻凿一组平行炮孔，水平装药，自下而上分段爆破，可以一次爆破成井。该方法钻孔偏斜难以控制，钻溜井高度超过40米时，各钻孔容易相互交叉贯穿，影响爆破。
[0006]反井钻机全断面施工法沿溜井中心线从上向下钻超前导孔与溜井下部巷道贯通，再换扩孔钻头自下而上扩孔成井，破碎的岩渣自重下落。成本极高，该法多适应直径为1.5米以下的较小断面溜井施工。
[0007]反井钻机加吊罐正向钻爆法是目前大断面溜井施工比较普遍的一种方法，该方法先用反井钻机施工直径约1.4米的小断面溜井，再用吊罐将施工人员放入溜井，用手持式凿岩机打眼钻爆，该工艺工效低、施工人员进入溜井受限空间作业，安全风险大，如遇含水岩层，作业条件极差。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，一种适应于直径在20米以内的大断面硬岩岩性溜井施工，是一种无需施工人员进入溜井受限空间作业的安全、高效、低成本的施工工艺。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，包括以下步骤：步骤一，采用反井钻由上至下施工至溜井底部形成竖向的导孔；步骤二，在导孔基础上，采用反井钻由下至上施工至导孔上方，形成与导孔同轴的中心孔，为大断面溜井施工提供爆破面；
步骤三，在中心孔顶部周边水平面上设置爆破眼布置线和周边眼布置线，并在爆破眼布置线上竖向钻孔形成爆破眼，在周边眼布置线上竖向钻孔形成周边眼；步骤四，以中心孔为中心，分段分层在爆破眼及周边眼内装药，装药后导爆索延伸至溜井上部安全区域，并采用由内而外、由上至下的方式逐段分层爆破，爆破完成后形成溜井。
[0010]优选的，所述步骤三中：当溜井深度不超过65m时，采用潜孔钻施工形成爆破眼和周边眼，当溜井深度超过65m时，采用地质钻施工形成爆破眼和周边眼。
[0011]进一步优选的，所述步骤三中：爆破眼布置线和周边眼布置线为圆形的布置线且与中心孔同轴，爆破眼布置线设有多个且同心设置，相邻的两个爆破眼布置线间隔相同，每个爆破眼布置线上设有多个爆破眼，同一个爆破眼布置线上的两个相邻的爆破眼直线间距相同；周边眼布置线位于最外层且只设置一个，周边眼布置线上设有多个周边眼，两个相邻的周边眼直线间距相同。
[0012]进一步优选的，靠近中心孔的爆破眼布置线与中心孔之间的间距为0.5
‑
1m，相邻的两个爆破眼布置线之间的间隔为0.8
‑
1.5m，最外层爆破眼布置线与周边眼布置线之间的间距为0.8
‑
1.5m，周边眼布置线与溜井边缘之间的间距为0.5
‑
1m。
[0013]进一步优选的，靠近中心孔的爆破眼布置线与中心孔之间的间距为0.8m，周边眼布置线与溜井边缘之间的间距为0.6m。
[0014]再进一步优选的，，相邻的两个爆破眼之间的直线间距为1.2
‑
1.5m，两个相邻的周边眼直线间距与两个相邻的爆破眼直线间距相同。
[0015]现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术针对大断面硬岩岩性溜井的施工所采用反井钻机组合潜孔钻或地质钻施工工艺，能够有效的减少施工成本，并保证施工质量。
[0016]本专利技术针对大断面硬岩岩性溜井施工中，设置了特定的爆破眼布置线、周边眼布置线及各层爆破眼眼、周边眼的间距，是控制爆破效果和溜井施工质量的关键；且环形布孔，深孔爆破成井安全、高效。
[0017]本专利技术先以反井钻机施工小断面溜井，再以深孔爆破成井，以导爆索在溜井上部安全区域起爆，全过程，无施工人员进入溜井，是实现溜井安全、高效、低成本施工的技术关键。
[0018]本专利技术针对大断面硬岩岩性溜井施工，因人员不进入溜井，具有较高的安全性；相比其它施工方式，施工过程受含水层、软弱岩层、破碎带、特别地质构造等的影响最小，即使遇到上述问题，保证人员安全情况下，能及时发现问题，遇水及时堵水；遇软弱岩层、破碎带等及时采用注浆支护等方式处理，确保施工顺利，效果尤为显著。
附图说明
[0019]图1为本专利技术中现有技术实施例1结构示意图；图2为本专利技术中现有技术实施例2结构示意图；图3为本专利技术施工过程中溜井内爆破眼和辅助眼分布结构示意图；
图4为本专利技术施工过程中溜井纵向断面结构示意图；图中：1、导孔；2、中心孔；3、爆破眼辅助线；4、周边眼辅助线；5、爆破眼；6、周边眼；7、溜井上部作业平台；8、溜井边缘；9、辅助措施巷；10、硐室。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]目前在矿山溜井施工方法中，主要为两种方法，一是采用反井钻一次成型，一是采用吊笼施工；实施例1，现有技术中采用反井钻一次成型的施工方法：请参阅图1，首先在溜井上部作业平台7钻孔形成导孔，然后再溜井底部硐室利用反井钻头，根据溜井的直径大小，选用合适直径的钻头，由下而上施工，一次性形成溜井，该施工方法中，对于小型的溜井具有较为可行的应用价值，当溜井具有较大的直径时，首先为了匹配溜井的直径，需要选用较大的反井钻头，或者选择多次施工的方式，才能够形成符合施工要求，具有一定直径的溜井，该施工过程中，每米的施工成本极高，当溜井具有较大的深度时，其整体的施工成本是一般企业无法承担的。
[0022]实施例2，现有技术中采用吊笼的施工方法：请参阅图2，这种施工方法主要以人工施工为主，其一，首先在溜井上部作业平台7钻孔形成允许施工人员上下的导孔，然后在溜井上部作业平台7上设置吊机，吊机连接吊笼，在吊笼上设置施工平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采用反井钻由上至下对溜井内硬性岩石进行钻孔施工至溜井底部形成竖向的导孔（1），导孔（1）由溜井上部作业平台（7）向下贯穿至硐室（10）；步骤二，在导孔（1）下方，采用反井钻由下至上扩孔施工至导孔（1）上方，形成与导孔（1）同轴的中心孔（2），中心孔（2）的内壁面形成爆破自由面，为大断面溜井施工提供爆破自由面；步骤三，在中心孔（2）顶部周边硬性岩石水平面上设置爆破眼布置线（3）和周边眼布置线（4），并在爆破眼布置线（3）上竖向钻孔形成爆破眼（5），在周边眼布置线（4）上竖向钻孔形成周边眼（6）；步骤四，以中心孔（2）为中心，分段分层在爆破眼（5）及周边眼（6）内装药，装药后导爆索延伸至溜井上部安全区域（7），并采用由内而外、由上至下的方式逐段分层爆破，爆破完成后形成溜井。2.根据权利要求1所述的一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，其特征在于，所述步骤三中：当溜井深度不超过65m时，采用潜孔钻施工形成爆破眼（5）和周边眼（6），当溜井深度超过65m时，采用地质钻施工形成爆破眼（5）和周边眼（6）。3.根据权利要求2所述的一种大断面硬岩岩性溜井的安全施工方法，其特征在于，所述步骤三中：爆破眼布置线（3）和周边眼布置线（4）均为与与中心孔（2）同轴的环形线，爆破眼布置线（3）设有多个且...

【专利技术属性】
技术研发人员：高本铭，赵祥波，
申请(专利权)人：湖北三宁矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：