[發明專利]一種豎井深孔大循環爆破施工方法

有效

• 申請號: 202011472275.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112595190B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 楊仁樹;楊立云;鄭昌達;王青海;李紅輝;楊永軍;王秀會;李芹濤;李明輝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;金誠信礦業管理股份有限公司;北京科技大學;萊州匯金礦業投資有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

1.一種豎井深孔大循環爆破施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步，設計掏槽眼、輔助眼、長周邊眼、短周邊眼的相關爆破參數，包括炮孔數量N、炮孔布置方式、炸藥選型、裝藥系數；

第二步，在豎井中心布置并施工第一圈掏槽眼；

第三步，在第一圈掏槽眼外圍布置并施工至少一圈輔助眼；

第四步，計算長周邊眼的長度、傾斜角度、炮孔間距，然后在輔助眼外圍布置并施工倒數第二圈長周邊眼；所述長周邊眼自上而下向豎井外傾斜，并且長周邊眼的頂端起于掘進面，底端止于本次循環爆破施工豎井的同側底角；并且所述長周邊眼的長度滿足公式：

式中：L₆-長周邊眼的長度；

α-每循環的炮孔垂直深度，取不低于6m；

θ₂-長周邊眼與水平面所成的傾斜角度；

第五步，計算短周邊眼的長度、傾斜角度、炮孔間距，然后在倒數第二圈長周邊眼外圍布置并施工倒數第一圈短周邊眼；所述短周邊眼自上而下向豎井外傾斜，并且短周邊眼的頂端起于掘進面，底端止于本次循環爆破施工豎井的同側側壁；并且所述短周邊眼的長度滿足公式：

式中：L₉-短周邊眼的長度；

α-每循環的炮孔垂直深度，取不低于6m；

θ₂-長周邊眼與水平面所成的傾斜角度；

第六步，按照第一步中設計好的裝藥系數，在掏槽眼、輔助眼、長周邊眼、短周邊眼內進行反向裝藥，按照掏槽眼-輔助眼-長周邊眼-短周邊眼的順序，完成全斷面一次起爆，完成豎井單次循環爆破施工，進入下一工序。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，炮孔數量N在保證爆破效果的前提下，盡可能少，且應滿足公式：

4kS≤N≤5kS

式中：N-炮孔數量，單位個；

S-豎井的荒斷面面積，單位m²；

k-單位修正系數，k＝1個/m²。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，炮孔布置方式為：掏槽眼、輔助眼與掘進面呈90°進行掏槽，周邊眼與掘進面呈一定角度傾斜。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，炸藥選型依據：若井筒含水量較少，且巖石的堅固性系數f＜8，采用巖石乳化炸藥；若井筒含水量較大或巖石的堅固性系數f≥8，采用水膠炸藥；若具備現場混裝炸藥的條件，采用現場混裝炸藥的方式通過柔性管道泵送到炮孔內，否則采用散裝藥卷。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，裝藥系數由不同的炮眼類型并根據巖石的堅固性系數f進行調整。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

長周邊眼與水平面所成的傾斜角度θ₂滿足公式：

θ₂≥π-arctan[(γ+α)/β]

式中：β-豎井井壁厚度與模板厚度之和，取0.4～0.8m；

γ-井幫的空幫距，即工作面到井壁底端的垂直高度。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

第四步中，長周邊眼的炮孔間距滿足：

R₁≤L₂≤2R₂

式中：L₂-長周邊眼的炮孔間距；

R₁-孔徑為r的單個炮孔爆破后在周圍巖體上形成的粉碎區半徑R₁；

R₂-孔徑為r的單個炮孔爆破后在周圍巖體上形成的裂隙區半徑R₂。