[發明專利]一種菱形大直徑空孔直眼掏槽結構及平巷施工工藝

在審

• 申請號: 201910693731.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110260735A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 劉青靈;姚炳金;吳文燦;樓曉明
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21D9/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陸帥;蔡學俊

本發明涉及一種菱形大直徑空孔直眼掏槽結構，包括位于掏槽斷面中心的裝藥核心孔，核心孔外周分布有連線呈菱形的若干個大直徑空孔，若干個大直徑空孔外周由內至外分布有若干層連線呈矩形的若干個裝藥孔。該菱形大直徑空孔直眼掏槽結構的構造簡單，掏槽爆破后最終形成矩形的掏槽輪廓，解決了目前掏槽爆破輪廓不規整，參數復雜，爆破振動大的問題。

技術領域

本發明涉及一種菱形大直徑空孔直眼掏槽結構及平巷施工工藝，涉及礦山巷道掘進，隧道掘進，水利水電等土巖地下工程利用鉆爆法掘進領域。

背景技術

鉆爆法是一種廣泛應用于掘進金屬礦山工程巷道，硬巖隧道，水利水電硐室群等一系列地下土巖爆破工程。掏槽施工工藝是地下工程掘進過程斷面形成的第一步，也是最為重要的一步，它為后續工藝的推進創造有利條件，以及為掘進過程中的崩落孔和周邊孔的光面爆破提供人工自由面。

目前，根據國內外相關文獻資料，工程實踐中常采用斜孔掏槽，直眼掏槽（平行龜裂掏槽，角柱掏槽，螺旋掏槽）等方法進行掏槽爆破，主要存在以下幾方面的問題：

（1）掏槽參數復雜，不利于工程應用。以斜孔掏槽和螺旋掏槽為例，掏槽參數與巷道的斷面和炮孔深度有關系，設計參數在現場工程放線極其困難。受限于地下有限的作業空間和施工環境，設計參數放線的精度往往難于保證，無法真正體現爆破設計的設計意圖存在炮孔設計一張圖，鉆孔施工一個樣的問題。這些現實問題阻礙了一些理論完備，實現困難的掏槽方案在工程現場進行廣泛的應用。

（2）掏槽爆破振動大。掏槽爆破進行時，只有一個有限的自由面，炸藥爆破產生的爆轟波除了破巖損耗一部分外，大部分的能量在短時間內無法得到有效的逸散，使得掏槽爆破容易產生的爆破振動往往超過《爆破安全規程》（GB 6722-2014）所規定的爆破振動安全閾值。

（3）掏槽輪廓復雜，不利于后續崩落孔和周邊孔的布置。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種菱形大直徑空孔直眼掏槽結構及平巷施工工藝。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種菱形大直徑空孔直眼掏槽結構，包括位于掏槽斷面中心的裝藥核心孔，核心孔外周分布有連線呈菱形的若干個大直徑空孔，若干個大直徑空孔外周由內至外分布有若干層連線呈矩形的若干個裝藥孔。

優選的，核心孔的數量為1個，大直徑空孔的數量為4個，裝藥孔的數量為12個，大直徑空孔外周共有第一裝藥孔層、第二裝藥孔層、第三裝藥孔層，每層裝藥孔的數量為4個。

優選的，4個大直徑空孔分別位于第一裝藥孔層的相鄰裝藥孔中間，第二裝藥孔層的4個裝藥孔分別位于第三裝藥孔層的相鄰裝藥孔中間。

優選的，核心孔與菱形的大直徑空孔的水平和垂直距離為L1，第一裝藥孔層與菱形的大直徑空孔的水平和垂直距離為L2，第二裝藥孔層與最近菱形的大直徑空孔的水平和垂直距離為L3，第三裝藥孔層與最近菱形的大直徑空孔的水平和垂直距離為L4。

一種采用菱形大直徑空孔直眼掏槽結構的平巷施工工藝，按以下步驟進行：

（1）對炮孔的孔位逐個進行工程放樣；

（2）在平巷掘進斷面采用鑿巖臺車，安裝直徑D1硬質合金鉆頭，一次性快速鉆進17個掏槽孔，掏槽孔包括1個核心孔、4個大直徑空孔、12個裝藥孔，依據掘進循環進尺確定藥孔的深度，并使空孔超深裝藥孔一定的距離；

（3）更換采用直徑D2擴孔鉆頭，對上述涉及的4個掏槽孔進行擴孔，形成大直徑空孔；

（4）炮孔鉆進清洗完畢后，對掏槽孔進行逐個驗收，驗收抽樣率100%，驗收內容包括孔深（m），直徑（mm），炮孔間距（m），孔底坐標，孔口坐標五個關鍵項；