[發(fā)明專利]一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610978336.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN106352749B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張西良;劉為洲;儀海豹;辛國(guó)帥;江東平;李龍福;師強(qiáng)強(qiáng);王銘;楊海濤;崔正榮;謝亮波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司;馬鞍山礦山研究院爆破工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F42D1/08
• 分類號(hào): F42D1/08
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?4111
• 代理人: 常前發(fā),奚志鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巷道掘進(jìn)周邊孔爆破的方法，適用于地下礦山巷道掘進(jìn)、采場(chǎng)進(jìn)路式開采以及隧道爆破掘進(jìn)等作業(yè)，可以使炸藥能量分布均勻，提高炸藥能量利用率，形成平整的巷道輪廓面，較好地維護(hù)圍巖穩(wěn)定，提高施工作業(yè)安全。

背景技術(shù)

在地下巷道掘進(jìn)爆破中，周邊孔主要是控制爆破后巷道斷面形狀、大小和輪廓，使之符合設(shè)計(jì)要求。在傳統(tǒng)的爆破技術(shù)中，由于周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)不合理，炸藥分布不均勻，對(duì)圍巖破壞程度大，使得超挖、欠挖現(xiàn)象十分嚴(yán)重，爆破后的巷道成型差、斷面不規(guī)則，增加了爆破后的圍巖支護(hù)成本，同時(shí)不利于巷道掘進(jìn)安全。雖然光面爆破技術(shù)能夠提高巷道表面的平整度，但其爆破成本高，巷道掘進(jìn)不經(jīng)濟(jì)。

為了使巷道成型更加接近設(shè)計(jì)輪廓線，提高巖巷炮掘光面爆破成型質(zhì)量，《硅谷》2014年10月8日(2014年第19期)發(fā)表的“空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)光面爆破技術(shù)淺析”一文中，采用了空氣柱裝藥爆破技術(shù)，即是在炮孔封泥與炸藥之間留設(shè)一段空氣柱的裝藥結(jié)構(gòu)形式，是間隔不連續(xù)裝藥的一種，與之相對(duì)應(yīng)的是連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。空氣柱裝藥爆破技術(shù)能夠使得周邊眼爆破時(shí)孔壁承受較長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)靜態(tài)壓力作用，延長(zhǎng)了作用時(shí)間，最終使巖壁受力均勻，減少了破碎帶范圍，控制了巷道成型，提高了周邊眼眼痕率，光爆成型效果較好，減少巷道的超挖量和噴漿量；保護(hù)了圍巖完整性，增強(qiáng)了圍巖抗壓強(qiáng)度，再配合現(xiàn)有支護(hù)手段，可以提高在深部巷道及軟巖巷道中的支護(hù)效果。但該技術(shù)空氣柱的長(zhǎng)度難以精確控制，且裝藥過(guò)程復(fù)雜，人力工作量大，周邊眼裝藥時(shí)，將水炮泥送入孔內(nèi)300mm，一手拉住棉線繩不動(dòng)，一手再用粘土炮泥將眼孔封實(shí)，以保證封泥長(zhǎng)度300mm，不適合在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了較好地控制巷道斷面輪廓，避免超欠挖現(xiàn)象，降低巷道支護(hù)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，本發(fā)明提供一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法，采用該方法爆破，既可以確保周邊眼爆破后巷道的平整度，使得巷道輪廓線符合設(shè)計(jì)要求，又能夠有效維護(hù)圍巖的穩(wěn)定，減小支護(hù)加固成本。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法，首先在巷道端部圍巖的巷道輪廓線上，按照設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)開鑿周邊孔，接著在每個(gè)周邊孔內(nèi)從內(nèi)向外按照炸藥、緩震材料或緩震材料、炸藥交替布置，相鄰周邊孔內(nèi)的炸藥呈“品”字形分布，相鄰周邊孔內(nèi)的緩震材料也呈“品”字形分布，實(shí)現(xiàn)炸藥和緩震材料的分段對(duì)稱布置，使之沿巷道斷面展開分布為“巖石—炸藥—巖石—緩震材料—巖石”的循環(huán)或“巖石—緩震材料—巖石—炸藥—巖石”的循環(huán)；由于炸藥和緩震材料的對(duì)稱分布，避免了炸藥能量的過(guò)度集中，使得能量分布更加均勻，提高了炸藥能量利用率，減弱了爆破作用對(duì)圍巖的損傷破壞。雷管隨炸藥分段布置，同一周邊孔內(nèi)的雷管段別相同，雷管的導(dǎo)爆管沿著周邊孔的孔壁引至孔外；炸藥、雷管、緩震材料按照設(shè)計(jì)的段數(shù)裝填完畢后，用炮泥對(duì)周邊孔的孔口進(jìn)行封堵，用炮棍輕輕將炮泥壓實(shí)；再按照設(shè)計(jì)的起爆網(wǎng)絡(luò)連線起爆。

對(duì)于一般堅(jiān)硬巖石，所述的周邊孔的直徑為38mm～42mm，長(zhǎng)度2.5m～3m，每段緩震材料長(zhǎng)度0.2m～0.3m，每個(gè)周邊孔中緩震材料總長(zhǎng)度占周邊孔總長(zhǎng)度的30％～35％。所述的緩震材料采用密度低、孔隙率高的柔性材料，如塑料泡沫、鋸沫、木屑，該材料不會(huì)與炸藥反應(yīng)而影響爆破效果

每個(gè)周邊孔中各段炸藥總長(zhǎng)度與各段緩震材料總長(zhǎng)度的比為1:1，周邊孔位于設(shè)計(jì)輪廓斷面上，相鄰周邊孔的孔間距為0.4m～0.6m，周邊孔與內(nèi)圈輔助孔的間距為0.6m～0.7m。巷道掘進(jìn)斷面上周邊孔的數(shù)量，根據(jù)巷道斷面尺寸進(jìn)行靈活控制。通過(guò)相鄰炮孔的“品”字形分布裝藥結(jié)構(gòu)，相鄰炮孔的炸藥彼此共同作用，調(diào)整能量的分布狀態(tài)，較好地控制巷道斷面輪廓。

本發(fā)明一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法更優(yōu)的周邊孔裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)為：所述的周邊孔的直徑為39mm～41mm，長(zhǎng)度2.8m～3m，每段緩震材料長(zhǎng)度0.24m～0.26m，每個(gè)周邊孔中緩震材料總長(zhǎng)度占周邊孔總長(zhǎng)度的32％～33％；每個(gè)周邊孔中各段炸藥總長(zhǎng)度與各段緩震材料總長(zhǎng)度的比為1:1；相鄰周邊孔的孔間距為0.45m～0.55m，周邊孔與內(nèi)圈輔助孔的間距為0.64m～0.68m。

本發(fā)明一種巷道掘進(jìn)周邊孔均勻能量爆破的方法采用以上技術(shù)方案后，具有下列積極效果：