[發明專利]一種礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法

有效

• 申請號: 202011109963.7
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112161534B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 彭康;郭宏揚;劉青靈
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21B7/00;E21B1/00
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設計炮孔的掏槽型式、輔助眼和周邊眼的排列形式：

中間兩個炮孔為空孔，空孔左右的兩排炮孔為預定傾斜角度的微楔形孔，空孔上下的兩個炮孔為垂直孔，空孔、微楔形孔和垂直孔組成掏槽眼；底眼為垂直孔且距下部充填體0.3～0.4m；頂眼和邊眼以相同間距均勻布置且與巖壁間隔0.1m，頂眼、邊眼和底眼組成周邊眼；最后在掏槽眼和周邊眼之間均勻布置輔助眼；

S2、設計包括炮孔數量、炮孔間距、炮孔深度和炮孔裝藥量在內的爆破參數：

S21、掏槽眼設計：掏槽眼分為兩種，中間兩個為掏槽空孔，裝藥量為2～3卷乳化炸藥；掏槽空孔左右旁邊的兩排炮孔共六個為微楔形孔，六個微楔形孔加上掏槽空孔上下的兩個垂直炮孔共八個掏槽眼，裝藥量均為7卷乳化炸藥；炮孔間距為0.5m，掏槽眼前口間距為1.4m，掏槽眼后口間距為0.6m，所有炮孔皆需超深0.2m，超深后的炮孔深度為2.7m；

S22、輔助眼設計：輔助眼分為上下輔助眼和左右輔助眼，上輔助眼和下輔助眼皆為一排且輔助眼的間距為0.6～0.7m；左輔助眼和右輔助眼皆為兩排且同排輔助眼的間距為0.5～0.6m，相鄰兩排輔助眼的間距為0.5～0.55m，而與微楔形孔相鄰的一排輔助眼與微楔形孔間隔0.2～0.3m；所有輔助眼的炮孔深度皆為2.5m，裝藥量均為6卷乳化炸藥；

S23、周邊眼設計：邊眼分為左邊眼和右邊眼，頂眼、左邊眼和右邊眼皆為一排均勻布置在掘進掌子面輪廓上，每排上的周邊眼間距為0.5～0.6m，與巖壁間隔0.1m，孔深皆為2.5m，裝藥量均為5卷膨化硝銨炸藥且每卷炸藥間隔0.4～0.5m，頂眼需向上偏移預定角度，邊眼需向左右各偏移預定角度；底眼為一排且以間隔為0.5～0.6m均勻布置，與下部充填體間隔0.3～0.4m，孔深皆為2.5m且垂直打孔，裝藥量均為7卷乳化炸藥；

S3、按照上述設計，采用現有鑿巖臺車鉆鑿炮孔；

S4、炮孔裝藥：

八個掏槽眼構成的環形掏槽眼皆裝7卷乳化炸藥，底眼與環形掏槽眼相同，中間的兩個掏槽眼裝2～3卷乳化炸藥，均采用連續不耦合裝藥；輔助眼裝6卷乳化炸藥，采用連續不耦合裝藥；頂眼和邊眼裝5卷膨化硝銨炸藥，采用不連續不耦合裝藥，每卷炸藥間隔0.4～0.5m；所有炮孔皆需裝一卷底藥，保證炸藥安裝到位，最后所有炮孔用水炮泥堵塞；

S5、起爆網絡：

所有炮孔均采用孔底反向起爆，孔內安設一發電子雷管，微差起爆，起爆順序為首先是環形掏槽眼，其次是掏槽空孔，然后是輔助眼、邊眼、底眼，最后是頂眼；頂眼和邊眼采用光面爆破，孔內安設一發電子雷管，并在孔內全長敷設導爆索，形成光面爆破起爆網絡。

2.根據權利要求1所述的礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法，其特征在于，所述步驟S1中采用微楔形掏槽設計的微斜孔是與水平方向呈79～81°的傾斜炮孔。

3.根據權利要求1所述的礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法，其特征在于，所述步驟S1中不耦合裝藥條件下的裂隙圈半徑計算公式如下：

其中，σ_R為壓碎圈與裂隙圈分界面上的徑向應力，β為衰減指數，ρ₀為炸藥密度，D_v為炸藥爆速，n為炸藥爆炸產物膨脹碰撞炮孔壁時的壓力增大系數，K為裝藥徑向不耦合系數，l_e為裝藥軸向系數，α為載荷傳播衰減指數，r_b為炮孔半徑，σ_td為巖石的單軸動態抗拉強度，σ_cd為巖石的單軸動態抗壓強度，b為側向應力系數，μ_d為巖石動態泊松比。

4.根據權利要求1所述的礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法，其特征在于，所述步驟S2中所有炮孔直徑皆為42mm。

5.根據權利要求1所述的礦山井下上向進路一步驟回采控制爆破方法，其特征在于，所述步驟S21中掏槽炮孔前口間距應滿足：

L₁≤2×(2Lcotα+d)

其中，L₁為掏槽眼前口間距，L為同排掏槽眼間距，α為炮孔與工作面的夾角，d為掏槽眼后口間距。