一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法技术

本发明专利技术实施例公开一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，涉及金属矿山地下开采领域。能够提高岩石的破碎程度，减少爆破对后排眉线的破环。包括：钻孔：按照预先的中深孔设计参数在巷道顶板的待开采矿区向上钻凿至少一排呈扇形布置的炮孔，靠近巷道顶部炮孔的一端为炮孔孔口，远离巷道顶部位于矿体深处的一端为炮孔孔底；装药：从边孔开始依次将乳化炸药从炮孔孔底装填至每个炮孔的设计装药量，在装药的过程中将起爆弹装填入预设的起爆点处；起爆弹连接电子雷管；引爆：装药完成后，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间，采用延时起爆的方式引爆炸药。本发明专利技术适用于金属矿山地下开采场景中。山地下开采场景中。山地下开采场景中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法


[0001]本专利技术涉及金属矿山地下开采
，尤其涉及一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法。

技术介绍

[0002]我国80％的以上的铁矿石来自于露天开采，但是随着开采深度的加大以及矿产资源的不可再生，露天和浅部资源已逐渐开采枯竭，大部分都进入了地下开采阶段。
[0003]目前最主要的金属矿山地下开采方法是无底柱分段崩落采矿法，无底柱分段崩落法的爆破方式是采用扇形中深孔放矿，即在回采巷道内沿矿体走向布置扇形排面，每个排面由若干条中深孔组成，每次爆破2～3排，使矿体崩落到回采巷道内。但是目前的无底柱分段崩落采矿法存在崩落矿石的大块数偏多，需要进行二次破碎，后排眉线成形差等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，能够提高岩石的破碎程度，减少爆破对后排眉线的破环。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，所述方法包括：钻孔：按照预先的中深孔设计参数在巷道顶板的待开采矿区向上钻凿至少一排呈扇形布置的炮孔，靠近巷道顶部炮孔的一端为炮孔孔口，远离巷道顶部位于矿体深处的一端为炮孔孔底；装药：从边孔开始依次将乳化炸药从炮孔孔底装填至每个炮孔的设计装药长度，在装药的过程中将起爆弹装填入预设的起爆点处；所述起爆弹连接电子雷管；引爆：装药完成后，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间，采用延时起爆的方式引爆炸药；在装药之前确定每个炮孔内的装药长度及预留空气段长度。
[0006]可选的，所述装药包括：预先向炮孔内从孔底开始预装一半装药孔深的药量；将所述起爆弹设置在炮孔内中部位置，继续向炮孔内装入剩余的炸药并将所述起爆弹掩埋；
[0007]可选的，所述引爆包括：对于每一个炮孔，通过采用起爆弹在炮孔中部起爆，当起爆点处的炸药被引爆后，产生高温高压的爆轰气流，并向炮孔两端移动；向上端移动的爆轰气流，将炮孔上部尚未引爆的炸药推入炮孔孔底并引爆，减少炮孔孔底碎石的大块数量；向下端移动的爆轰气流，在遇到炮孔下端炸药爆破后产生的气流后返回形成气流上升通道，以叠加增强炮孔孔底碎石能量，并降低爆轰气流对进一步对下端炮孔孔口的破坏。
[0008]可选的，所述炮孔的直径为55mm～110mm，炮孔深度10～30m。
[0009]可选的，所述起爆时间设置顺序为：同一排内，由中间炮孔向两边炮孔逐孔延时起爆，中间炮孔的起爆时间设置最短；不同排之间，由前排孔向后排孔逐排延时起爆，前排孔的起爆时间设置最短。
[0010]可选的，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间之前，所述方法还包括：确定同排内相邻炮孔、相邻两排之间的炮孔最佳起爆
时间；具体为：第一步、根据理论分析和相关领域文献确定爆破参数的初步范围，所述爆破参数包括：孔间和排间延时时间，所述孔间和排间延时时间的初步范围为10
‑
50毫秒；第二步、利用有限元数值模拟软件，在上一步确定的延时时间初步范围内，分别设置不同的孔间延时时间和排间延时时间，建立相应的数值模拟模型，获得各模型的应力波传播规律和破岩效果数据；第三步、通过对上一步获得的数值模拟结果进行对比分析，初步确定一组较优的延时时间参数，如孔间延时时间为20毫秒，排间延时时间为20毫秒；第四步、在矿山选定试验区域进行爆破工程试验，测试不同延时时间设置方案的实际效果，获得爆破结果数据；第五步、通过对上一步爆破试验的实际效果和结果数据的分析，确定最终的最佳延时时间参数；所述最佳延时时间参数为：孔间延时时间为10毫秒以及排间延时时间为10毫秒。
[0011]可选的，在钻孔过程中，炮孔至少布置两排，分别为前排和后排；其中，后排炮孔布置于前排炮孔起爆爆破带的后部；在装药过程中，在所述后排炮孔的深孔的中部和底部分别布设起爆弹，在其余炮孔的中部布设起爆弹；其中，孔深超过20m为深孔，反之为短孔；在引爆过程中，对于所述后排炮孔的深孔，采用孔中和孔底两点同时引爆起爆弹起爆，其余炮孔采用孔中引爆起爆弹起爆。
[0012]可选的，所述采用孔中和孔底两点同时引爆起爆弹起爆包括：引爆后排炮孔的深孔的孔中起爆点的起爆弹；与此同时，引爆后排炮孔的深孔的孔底起爆点的起爆弹；利用后排炮孔的深孔孔中和孔底两点同时起爆产生的爆轰气流的叠加效应，使后排炮孔中部和底部区域岩石受到来自两起爆面不同方向的冲击力，以碎石。
[0013]可选的，在引爆过程中，对于前排炮孔，分别采用中间深炮孔同时引爆以齐发爆破，两边炮孔同时引爆以齐发爆破；对于后排炮孔，由中间炮孔向两边炮孔逐孔延时引爆。
[0014]可选的，在装药之前，所述方法还包括：确定每个炮孔内的装药长度和预留空气段长度。
[0015]可选的，确定每个炮孔内的装药长度和预留空气段长度包括：S1、根据孔底距确定乳化炸药在现场矿岩中的有效破碎范围；其中，所述有效破碎范围为以孔底距的1/2为半径画圆形成的圆内区域；S2、根据S1中确定的乳化炸药的有效破碎范围以及前排炮孔距离后排眉线远，从而确定前排炮孔空气段预留长度为1
‑
3米；根据S1中确定的乳化炸药的有效破碎范围及后排孔爆炸应力对未爆炮孔结构和眉线影响，从而确定后排炮孔空气段预留长度为2
‑
10米；S3、根据步骤S2中确定的空气预留长度,进行前排炮孔和后排炮孔的正常装药和爆破。
[0016]可选的，所述装药还包括：根据步骤S2中确定的空气预留长度，对前排炮孔和后排炮孔进行装药。
[0017]本专利技术实施例提供提供一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，通过钻孔：按照预先的中深孔设计参数在巷道顶板的待开采矿区向上钻凿至少一排呈扇形布置的炮孔，靠近巷道顶部炮孔的一端为炮孔孔口，远离巷道顶部位于矿体深处的一端为炮孔孔底；装药：从边孔开始依次将乳化炸药从炮孔孔底装填至每个炮孔的设计装药长度，在装药的过程中将起爆弹装填入预设的起爆点处；所述起爆弹连接电子雷管；引爆：装药完成后，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间，采用延时起爆的方式引爆炸药；在装药之前确定每个炮孔内的装药长度及预留空气段长度。这样，利用通过电子雷管精准设置孔间延时时间和排间延时时间，能够提高岩石的破
碎程度，减少爆破对后排眉线的破环。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本专利技术一实施例基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法流程示意图；
[0020]图2为本专利技术一实施例扇形布孔方式设计图；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，所述方法包括：钻孔：按照预先的中深孔设计参数在巷道顶板的待开采矿区向上钻凿至少一排呈扇形布置的炮孔，靠近巷道顶部炮孔的一端为炮孔孔口，远离巷道顶部位于矿体深处的一端为炮孔孔底；装药：从边孔开始依次将乳化炸药从炮孔孔底装填至每个炮孔的设计装药长度，在装药的过程中将起爆弹装填入预设的起爆点处；所述起爆弹连接电子雷管；引爆：装药完成后，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间，采用延时起爆的方式引爆炸药；在装药之前确定每个炮孔内的装药长度及预留空气段长度。2.如权利要求1所述基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，所述装药包括：预先向炮孔内从孔底开始预装一半装药孔深的药量；将所述起爆弹设置在炮孔内中部位置，继续向炮孔内装入剩余的炸药并将所述起爆弹掩埋。3.如权利要求1所述的基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，所述引爆包括：对于每一个炮孔，通过采用起爆弹在炮孔中部起爆，当起爆点处的炸药被引爆后，产生高温高压的爆轰气流，并向炮孔两端移动；向上端移动的爆轰气流，将炮孔上部尚未引爆的炸药推入炮孔孔底并引爆，减少炮孔孔底碎石的大块数量；向下端移动的爆轰气流，在遇到炮孔下端炸药爆破后产生的气流后返回形成气流上升通道，以叠加增强炮孔孔底碎石能量，并降低爆轰气流对进一步对下端炮孔孔口的破坏。4.如权利要求1所述的基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，所述炮孔的直径为55mm～110mm，炮孔深度10～30m。5.如权利要求1所述的基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，所述起爆时间设置顺序为：同一排内，由中间炮孔向两边炮孔逐孔延时起爆，中间炮孔的起爆时间设置最短；不同排之间，由前排孔向后排孔逐排延时起爆，前排孔的起爆时间设置最短。6.如权利要求1所述的基于电子雷管精准延时的无底柱崩落爆破采矿方法，其特征在于，在所述电子雷管中设置好每个炮孔的起爆时间，并设置孔间延时时间和排间延时时间之前，所述方法还包括：确定同排内相邻炮孔、相邻两排之间的炮孔最佳起爆时间；具体为：第一步、根据理论分析和相关领...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晨曦，杨仁树，严振湘，杨阳，陈文，游帅，曹建伟，缪贺成，王勇，陈建华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：