[發明專利]一種露天采礦地下采空區部位爆破方法

無效

• 申請號: 201310397735.8
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103453807A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 郭志東;賈建軍
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本發明屬于爆破技術領域，特別涉及一種露天采礦地下采空區部位爆破方法。

背景技術

由于歷史上日本人地下開采富礦和上世紀九十年代后期民企、私人礦點無序開采及偷采、盜采礦產資源，露天采場存在大量未知的地下采空區。當采空區開采現狀（包括開采高度、開采面積等）沒有詳細資料，并且采空區不具備人工進入探查的條件時，嚴重影響露天開采效果。尤其當露天開采中遇到地下不明采空區時，不僅給作業人員和設備帶來安全隱患，而且由于空區的不確定性造成牙輪鉆機穿孔的盲目性，也就是孔深盲目穿（空區穿透了在旁邊重新安排孔保證下個孔不穿透；不穿透的部位只能按照正常孔穿，是否符合孔深要求并不清楚），孔網盲目布置造成孔網不均勻（由于穿孔部位不確定，一旦未知部位穿透，需要換位置，那原來的計劃孔網位置變化就更大）。穿孔的盲目性、誤差和不均勻布孔嚴重制約爆破工作。例如，按照現有技術，技術人員根據常規的（沒有地下采空區的生產部位）線裝藥密度對未穿透孔進行單孔裝藥量計算、填塞高度計算，然后選擇單點起爆多排孔大區微差擠壓爆破的常規起爆順序進行連線爆破，而沒有考慮到由于孔深不同、抵抗線大小不同，各個單孔需要克服不同抵抗線而需要選擇不同的裝藥量、不同的填塞高度，沒有考慮空區孔先起爆的起爆順序會造成空區頂板先塌落而增加空區周邊孔的起爆難度（抵抗線增大）的因素影響，就會造成由于抵抗線過大形成多個大型根底，填塞過高形成大量超標大塊，空區頂板先塌落或空區頂板炮孔起飛石造成空區周邊孔拒爆等后患，直接導致下道工序爆破工作效果不理想，產生大量爆破根底（根底多）、爆破大塊（大塊率高），甚至空區頂板懸而不落等結果，也進一步增加了鏟裝、運輸工序的工作難度，造成生產成本大幅升高，炸藥單耗為0.35～0.48?kg/t。如何解決采空區部位的炮孔裝藥量、填塞高度、不同部位的單孔裝藥量、爆區起爆順序等爆破技術問題是改善爆破效果，克服生產、安全難題的關鍵問題，目前尚未見關于露天開采地下采空區爆破技術的相關報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種露天采礦地下采空區部位爆破方法，可極大地改善爆破效果，使爆破再產品滿足下道工序的需要，大塊率、根底率達到非空區部位爆破的效果，爆破質量實現質的飛躍，解決制約露天生產的巨大難題，為降低生產成本，實現安全生產創造條件。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：

一種露天采礦地下采空區部位爆破方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、首先應用空區探測技術初步掌握空區的大致形態，然后根據探測到的空區形態，在空區中心頂板、周邊拐點處作業穿透孔，得到空區準確形態，掌握頂板厚度、空區內部高度，并依此在空區頂部及周圍部位設計用牙輪鉆機作業三類孔，一類是在空區頂板的穿透孔；一類是不穿透孔，在空區頂板保留空區頂板厚度H的1/4～1/5；第三類是空區周邊的全段高的炮孔；

步驟二、對空區部位的孔的藥量進行計算、修正、施工布孔并裝藥

（1）計算線裝藥密度?q₁=π×（d/2）²×ρ；

（2）根據礦巖性質、炸藥性質、鉆孔直徑選取炸藥單耗q；

（3）選取填塞高度h5為有效鉆孔深度L?1/3；

（4）根據有效鉆孔深度和線裝藥密度計算單孔最大裝藥量Qm=?q₁×L×2/3；

（5）計算單孔負擔爆破面積S1=a×b；

（6）根據單孔負擔爆破面積和炸藥單耗計算單孔裝藥量Q=q×S1×L；

（7）當Q>Qm時，調整單孔負擔爆破面積使Q=Qm，重新計算單孔爆破負擔面積S1；當Q<=Qm時，取單孔負擔爆破面積S1；

（8）根據單孔負擔爆破面積S1和現場空區具體幾何形狀確定a、b，確保所有單孔負擔爆破面積S1累加可以覆蓋全部空區，根據確定后的a、b施工布孔；

（9）對于在空區部位需要穿透的炮孔，先在頂板開始1.0～1.5m處安裝一個空氣間隔器，然后在空氣間隔器上填上巖渣，巖渣和空氣間隔器的高度h2為空區頂板厚度減去空氣間隔器使用起始高度h3后的1/5～1/4；

（10）施工完成后根據Q=q×a×b×L計算單孔裝藥量并裝藥；