[發明專利]一種VCR采礦法免掃孔爆破裝藥結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201910210429.6
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN109870084B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 史秀志;茍永剛;霍曉鋒;邱賢陽;萬士義;陳佳;楊福波;柯武陽;陳資南
• 申請（專利權）人: 中南大學;安徽銅冠（廬江）礦業有限公司
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鄒劍峰

本發明公開了一種VCR采礦法免掃孔爆破裝藥結構及其施工方法，所述炮孔的爆破段內分層填裝有若干層炸藥，每層炸藥之間通過顆粒填塞物間隔隔開，所述炸藥均通過起爆組件引出到炮孔外部連接起爆網絡；最頂層的炸藥長度小于其余層炸藥的長度，并在最頂層的炸藥上方炮孔內填裝顆粒填塞物，所述顆粒填塞物的上方炮孔內填裝水柱。本發明采用合理、科學的裝藥結構，將頂層炸藥上部采用少量炸藥和顆粒堵塞物加水柱的組合堵塞結構，從根源上有效杜絕了頂部未爆破段堵孔現象的出現，節省了因為爆破堵孔進行掃孔工作量造成的額外經濟成本，避免了生產工期的延誤，極大的降低了VCR采礦法中大藥量爆破導致的負面效應。

技術領域

本發明屬于礦山開采爆破技術，具體涉及一種VCR采礦法免掃孔爆破裝藥結構及其施工方法。

背景技術

礦產資源是社會工業化進程的基礎保障之一，隨著賦存礦產資源品位和開采條件的不斷惡化，采礦逐漸向高效率、低成本、大規模的技術方向轉變。垂直深孔落礦階段礦房法(VCR采礦法)就是在不斷實踐總結及發展改進后應用的一種先進的采礦方法。由于其高效、安全、低成本的顯著特點，VCR采礦法被越來越多的礦山所采用。

這種采礦方法首先在上部鑿巖硐室鉆鑿所有垂直下向平行排列炮孔，并根據爆破順序劃分為拉槽區與側崩區。拉槽區是整個采礦循環中的關鍵，并為側崩區提供了自由面和補償空間。拉槽區一般采用分段爆破工藝崩落礦石，然后在底部結構中開展出礦作業即可，施工工藝簡單、安全。然而分層爆破導致鉆鑿的炮孔需要反復利用，而前一次爆破可能產生將殘留堵塞材料反沖堵死剩余炮孔的現象。因此，每次爆破后，疏通炮孔是保證下一次爆破作業的必然前提工作，常稱之為掃孔作業。

掃孔作業一般通過風管高壓風吹孔，串接鋼管搗通，水力滲透法，堵孔嚴重時架立鉆機鉆通炮孔等方式開展。高壓風吹孔由于風壓值相對偏低，作業效率極低且花費時間長；另外，高壓風易引起小碎石塊反沖至孔外傷及操作人員，因此，該方法較少應用。串接鋼管僅對于短孔較為實用，且勞動強度大。水力滲透法采用往堵孔灌滿水的方式，借助水的可滲透性與重力，使炮孔堵塞物慢慢掉落，但這種方式可行性與時間長短無法預測與控制。因此，礦山一般選用可控性強的架立鉆機鉆通的方式開展掃孔作業。但即使應用這種方法，也需要在爆破后重新清理現場、架設鉆機、鋪設管路、掃孔、拆除鉆機與管路等工序，從而嚴重影響爆破施工進度，且由此導致的經濟、時間和勞動力成本很大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對現有VCR采礦法存在的后段炮孔容易被前段爆破堵塞的問題，提供一種VCR采礦法免掃孔爆破裝藥結構及其施工方法。

本發明采用如下技術方案實現：

一種VCR采礦法免掃孔爆破裝藥結構，所述炮孔的爆破段內分層填裝有若干層炸藥，每層炸藥之間通過顆粒填塞物間隔隔開，所述炸藥均通過起爆組件引出到炮孔外部連接起爆網絡；最頂層的炸藥長度小于其余層炸藥的長度，并在最頂層的炸藥上方炮孔內填裝顆粒填塞物，所述顆粒填塞物的上方炮孔內填裝水柱。

進一步的，所述炮孔的爆破段底部固定定位塊，所述炸藥以及顆粒填塞物間隔分布在定位塊上方的炮孔內，最底層的炸藥與定位塊之間通過顆粒填塞物隔開。

進一步的，所述定位塊為與炮孔內徑尺寸匹配的柱形水泥塊，所述柱形水泥塊通過繩索從炮孔頂部吊裝定位在炮孔底部。

進一步的，所述水柱為填裝有液體的密封水柱袋。

進一步的，所述起爆組件埋設在對應炸藥層最下方的炸藥內。

進一步的，所述起爆組件包括兩發帶有導爆管腳線的導爆管雷管，兩發導爆管雷管捆綁固定在一起并插入炸藥內部。

進一步的，所述起爆組件還包括對折捆綁在導爆管雷管上的導爆索。

進一步的，所述顆粒填塞物的粒徑在0.2-2mm。