[發明專利]西部白堊系軟巖地區大直徑凍結井筒深孔掏槽爆破方法

有效

• 申請號: 201410557642.1
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104406470A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊仁樹;楊立云;楊國梁
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D1/08;F42D3/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 祁獻民

技術領域

本發明涉及一種爆破掘進技術，尤其涉及一種西部白堊系軟巖地區大直徑凍結井筒深孔掏槽爆破方法。

背景技術

在我國西部白堊系底層中，因其地層大都為砂、泥質膠結，結構松散，孔隙不發育，裂隙溝通性差，加之巖石具有強度低、遇水軟化泥化的特點，在注漿時巖層裂隙在水及漿液的作用下易被軟化了的巖粉阻塞，極大地限制了漿液的擴散范圍，使注漿帷幕不能很好形成，從而使注漿不能起到很好的作用，達不到封水的目的。由此可見，在西部白堊系地層中開挖垂直豎井時，因其他層的特殊性，當涌水量較大時，一般采用注漿法效果不佳，目前大都采用人工凍結法鑿井進行施工。

人工凍結法鑿井是采用人工制冷技術暫時加固不穩定地層和隔絕地下水的特殊施工方法，它是先在將要開鑿的井筒周圍形成不透水的且抵抗一定壓力的凍結壁，并在凍結壁的保護下安全地進行井筒掘砌工作。為了提高施工速度，減輕勞動強度，可采用鉆眼爆破法。由于凍土爆破是在負溫條件下，同時井筒周圍存在著凍結管，所以凍土爆破不同于普通基巖段爆破，它要求在凍結管安全的條件下，提高爆破效率。

采用鉆眼爆破法進行施工時，凍結管的破壞效應來自爆破震動所帶來的影響。

為了提高爆破效率，實現月進100m以上的快速施工目標，需要采用5m以上深孔爆破技術。但是，實現5m以上深孔爆破，需要較大的掏槽爆破能量，并且基于前期研究發現，由于掏槽孔爆破時沒有自由面，產生的震動效應是最大的。因此，如何減弱掏槽爆破的震動災害是技術關鍵；因此，如何同時滿足快速施工目標同時減弱掏槽爆破的震動對凍結管的破壞性影響，是本發明要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種西部白堊系軟巖地區大直徑凍結井筒深孔掏槽爆破方法，能夠在減少爆破震動對凍結管的破壞的條件下，提高爆破效率。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種西部白堊系軟巖地區大直徑凍結井筒深孔掏槽爆破方法，包括：

圍繞凍結好的預爆破立井中心布置第一組掏槽孔，在第一組掏槽孔外圍布置第二組掏槽孔，以第二組掏槽孔為中心向外依次布置第一圈主炮孔、第二圈主炮孔、第三圈主炮孔......直至完成全斷面炮孔布置；

在第一組掏槽孔中裝設第一段炸藥和第二段炸藥，第一段炸藥和第二段炸藥之間用黃炮泥作為間隔介質；

在第二組掏槽孔和主炮孔中進行普通裝藥，黃炮泥密封后，依據第一組掏槽孔的第一段炸藥-第一組掏槽孔的第二段炸藥-第二組掏槽孔-第一圈主炮孔-第二圈主炮孔-第三圈主炮孔......的起爆順序，采用毫秒延期起爆方式起爆，完成全斷面一次爆破，實現立井的一次爆破掘進。

可選地，所述預爆破立井的荒徑大于10m。

可選地，所述掏槽孔和/或主炮孔的深度不小于5m，直徑為60mm。

可選地，采用的炸藥類別為抗凍乳化炸藥或抗凍水膠炸藥，藥卷直徑45mm。

可選地，起爆雷管為7m長腳線毫秒延期電雷管。

可選地，所述第一組掏槽孔中相鄰掏槽孔的間距為1.6～1.8m，第二組掏槽孔中相鄰掏槽孔的間距為2.0～2.4m；第一組掏槽孔和第二組掏槽孔之間的間隔為0.4-0.6m。

可選地，在第一組掏槽孔中裝設第一段炸藥和第二段炸藥，第一段炸藥和第二段炸藥之間用黃炮泥作為間隔介質，黃炮泥長度不小于0.5m，實現了孔內分段裝藥。

可選地，所述第一組掏槽孔中所裝設的第一段炸藥的長度與第二段炸藥的長度之比為1～1.2。

可選地，在所述第一組掏槽孔內的兩段炸藥分別采用第1段和第3段毫秒延期電雷管起爆，微差間隔時間20ms以上，實現了孔內微差爆破，完成了在掏槽孔總裝藥量不變的情況下，通過減少單次起爆藥量，降低了爆破震動效應，保護了凍結管的安全。

可選地，所述第二組掏槽孔中的起爆雷管為第5段毫秒延期電雷管，增大延遲間隔時間，減少爆炸應力波的疊加效應，降低爆破震動效應。

本發明實施例提供的西部白堊系軟巖地區大直徑凍結井筒深孔掏槽爆破方法，由于采用全斷面一次爆破，提高了爆破效率；并且由于在第一組掏槽孔外圍布置有進行輔助掏槽的第二組掏槽孔能夠增強掏槽效果，在第一組掏槽孔中的至少一個掏槽孔中裝設第一段炸藥和第二段炸藥，并依據第一組掏槽孔的第一段炸藥-第一組掏槽孔的第二段炸藥-第二組掏槽孔-第一圈主炮孔-第二圈主炮孔-第三圈主炮孔......的起爆順序，采用毫秒延期起爆方式起爆，這樣能夠減輕爆破震動，從而能夠減少爆破震動對凍結管的破壞。

附圖說明