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一种内抛式台阶爆破方法

文献发布时间:2023-06-19 13:49:36


一种内抛式台阶爆破方法

技术领域

本发明涉及采矿施工技术领域,特别是涉及一种内抛式台阶爆破方法。

背景技术

在露天矿采资源开采中,台阶爆破成为主要开采手段。如今很多露天矿为了提高开采效率,采用多工种同时进行,上下同时开采,这就要求有良好的运输通道。而普通台阶爆破,是需要在工作面上开设起爆孔,且起爆后,岩石抛掷方向为台阶面方向,台阶外侧即为运输通道,爆破时抛掷的岩石很容易破坏运输通道,或砸坏下层工人和机器。所以,有必要设计一种内抛式台阶爆破方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种内抛式台阶爆破方法,以解决上述现有技术存在的问题,能够实现降低爆破飞溅,提高人员和设备的安全。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

本发明提供一种内抛式台阶爆破方法,包括如下步骤:

开孔:在工作面上分别开设有若干内抛孔,若干周边预裂孔,若干辅助爆破层,若干台阶预裂孔和若干台阶周边孔;

制药:把雷管装入到炸药药卷中,制作起爆的普通药卷;

填药:把所述普通药卷依次装入到所述内抛孔,所述周边预裂孔,所述辅助爆破层,所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔;

封口:用炮泥把所述内抛孔,所述周边预裂孔,所述辅助爆破层,所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔封口;

点火:微差起爆。

优选的,在所述开孔步骤中,所述内抛孔布置在所述工作面中心,所述内抛孔横向两侧依次设置有若干层所述辅助爆破层;所述内抛孔上方设置有所述周边预裂孔,所述内抛孔下方由上至下依次设置有所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔。

优选的,所述台阶周边孔到台阶面的距离为所述台阶周边孔到所述台阶预裂孔距离的1.2-1.5倍。

优选的,在所述填药步骤中,所述内抛孔和所述辅助爆破层的内部安装的所述普通药卷的药量相同;所述周边预裂孔内安装的所述普通药卷的装药量为所述内抛孔装药量的三分之一,所述台阶周边孔内安装的所述普通药卷的装药量为所述内抛孔装药量的一半。

优选的,在所述封口步骤中,台阶周边孔炮泥堵塞长度为其他炮孔的1/3。

优选的,在所述点火步骤中,微差起爆顺序为:所述内抛孔先起爆,所述周边预裂孔、所述台阶预裂孔、若干层所述辅助爆破层和所述台阶周边孔再顺序起爆。

优选的,若干层所述辅助爆破层的起爆顺序为由所述工作面中心到边缘。

优选的,所述内抛孔,所述周边预裂孔,所述辅助爆破层,所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔在所述工作面上横向等间距排列及纵向等间距排列设置。

优选的,所述内抛孔、所述周边预裂孔、所述辅助爆破层、所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔纵向相邻两排之间交错设置。

优选的,所述内抛孔与工作面成75°-85°,所述周边预裂孔,所述辅助爆破层,所述台阶预裂孔和所述台阶周边孔分别与工作面相垂直。

本发明公开了以下技术效果:

1.内抛孔先起爆,会给辅助孔、周边预裂孔、台阶预裂孔多形成一个自由面,不仅可以加大其他炮孔爆破破岩效率,更重要可以改变岩石抛掷方向,使破碎岩石不再向台阶方向抛掷。

2.台阶预裂孔优先辅助孔起爆,可以阻碍爆炸应力波和爆生气体向台阶方向转播,减损岩石向台阶方向抛掷。

3.台阶周边孔起爆时,有台阶预裂孔形成的自由面和台阶面。周边孔起爆后形成的爆炸应力波传播到两个自由面会产生会反射形成拉伸应力波,岩石抗拉强度较差,拉伸应力波会加大对岩石的破碎。因此可以减小台阶周边孔的堵塞长度,减小爆生气体作用,减少岩石的抛掷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主视结构示意图。

图2为B-B剖视结构示意图。

图3为C-C剖视结构示意图。

图4为本发明侧视结构示意图。

其中,内抛孔-1;周边预裂孔-2;辅助爆破层-3;工作面-4;台阶面-5;台阶预裂孔-6;台阶周边孔-7;辅助孔-8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种内抛式台阶爆破方法,包括如下步骤:

开孔:在工作面4上分别开设有若干内抛孔1,若干周边预裂孔2,若干辅助爆破层3,若干台阶预裂孔6和若干台阶周边孔7;

制药:把雷管装入到炸药药卷中,制作起爆的普通药卷;

填药:把普通药卷依次装入到内抛孔1,周边预裂孔2,辅助爆破层3,台阶预裂孔6和台阶周边孔7;

封口:用炮泥把内抛孔1,周边预裂孔2,辅助爆破层3,台阶预裂孔6和台阶周边孔7封口;

点火:微差起爆。

进一步的优化方案,在开孔步骤中,为了将工作面4爆破面积扩大,提高爆破的效率,内抛孔1布置在工作面4中心,由工作面4的中心先行爆破增加自由面的面积;视待爆破的工作面4的土石方量及土石方的破碎度,需要在内抛孔1横向两侧依次设置有若干层辅助爆破层3;内抛孔1上方设置有周边预裂孔2,台阶预裂孔6比辅助爆破层3优先起爆,可以阻碍爆炸应力波和爆生气体向台阶方向转播,减损岩石向台阶方向抛掷。内抛孔1下方由上至下依次设置有台阶预裂孔6和台阶周边孔7,台阶周边孔7起爆时,台阶预裂孔6爆炸形成更大的自由面和台阶面。台阶周边孔7起爆后形成的爆炸应力波传播到两个自由面会产生会反射形成拉伸应力波,岩石抗拉强度较差,拉伸应力波会加大对岩石的破碎。因此可以减小台阶周边孔7的堵塞长度,减小爆生气体作用,减少岩石的抛掷。

进一步的,辅助爆破层3优选设置有3层,每层设置有3个辅助孔8,既能够满足多种情况下的爆破需要,也能够降低爆破的药量,降低使用成本和危险隐患的数量,提高爆破的效率。

进一步的优化方案,台阶周边孔7到台阶面5的距离为台阶周边孔7到台阶预裂孔6距离的1.2-1.5倍,提高台阶周边孔7到台阶面5的距离为缓冲台阶预裂孔6的爆炸冲击力做好了基础,避免台阶预裂孔6的爆炸对台阶面造成破坏,进而影响台阶面上的人和机的安全。

进一步的优化方案,在填药步骤中,为了能够将周边预裂孔2的爆炸力和台阶预裂孔6以及台阶周边孔7的爆炸力相抵消,避免多余的爆炸力对非预设爆炸面的破坏,提高采掘的安全度,根据周边预裂孔2、台阶预裂孔6以及台阶周边孔7的位置排布和普通药卷的特性,设置为内抛孔1和辅助爆破层3的内部安装的普通药卷的药量相同;周边预裂孔2内安装的普通药卷的装药量为内抛孔1装药量的三分之一,台阶周边孔7内安装的普通药卷的装药量为内抛孔1装药量的一半。

进一步的,内抛孔1、周边预裂孔2、辅助孔8、台阶预裂孔6用炮泥全部堵满。

进一步的优化方案,在封口步骤中,台阶周边孔7炮泥堵塞长度为其他炮孔的1/3,减短台阶周边孔7堵塞炮泥的长度,提高了台阶周边孔7爆炸力的释放速率,降低了其对台阶面的冲击力,提高了台阶面的完整度,减小爆生气体作用,并减少岩石的抛掷。

进一步的优化方案,在点火步骤中,微差起爆顺序为:内抛孔1先起爆,周边预裂孔2、台阶预裂孔6、若干层辅助爆破层3和台阶周边孔7再顺序起爆。

进一步的,内抛孔1、周边预裂孔2、台阶预裂孔6、若干层辅助爆破层3和台阶周边孔7的先后爆炸的间隔时间为25毫秒-50毫秒,利用不同层爆破力的阶段性释放,并相互碰撞产生强大的拉伸力和剪切力,充分的利用普通药卷的能量,提高爆炸的效果。

进一步的优化方案,若干层辅助爆破层3的起爆顺序为由工作面4中心到边缘。

进一步的优化方案,为了实现对工作面4的均匀爆破,在其上开设的所有的起爆孔,即若干内抛孔1,若干周边预裂孔2,若干辅助孔8,若干台阶预裂孔6和若干台阶周边孔7,在工作面4上横向等间距排列及纵向等间距排列设置。

进一步的优化方案,内抛孔1、周边预裂孔2、辅助爆破层3、台阶预裂孔6和台阶周边孔7纵向相邻两排之间交错设置,实现了相邻两层的起爆孔之间的爆炸形成相互的交错,通过横向相邻两个和位于两者中间的相邻层的一个,形成了杠杆的结构,提高了起爆孔爆炸的效果。

进一步的优化方案,内抛孔1与工作面4成75°-85°,周边预裂孔2,辅助爆破层3,台阶预裂孔6和台阶周边孔7分别与工作面4相垂直。

进一步的,辅助孔8与工作面4相垂直。

实施例1:

基于实施例1内抛式台阶爆破过程,设计以下步骤:

步骤1:清理工作面4,进行布孔准备;

步骤2:在工作面4标定内抛孔1炮眼位置;

优选的,内抛孔1设置有7个,相邻内抛孔1间距4.5m,直径150mm,采用楔形掏槽方式,与工作面4的角度为80度,炮孔深度15m。

步骤3:在工作面标定周边预裂孔2的炮眼位置,周边预裂孔2位于需要爆破的土石方的顶部轮廓线上;

优选的,相邻周边预裂孔2间距4.5m,周边预裂孔2和辅助孔8排距为5m,直径150mm,与工作面4的角度90度,炮孔深度15m;

步骤4:在工作面标定辅助孔8的炮眼位置;

优选的,辅助孔8炮眼直径150mm,炮孔间距4.5m,排距5m,炮孔深度15m;

步骤5:在工作面标定台阶预裂孔6炮眼位置;

作为优选方案,台阶预裂孔6炮眼直径150mm,炮孔间距4.5m,排距5m,炮孔深度15m;

步骤6:在工作面标定台阶预裂孔6炮眼位置;

优选的,台阶周边孔7炮眼直径150mm,炮孔间距4.5m,台阶周边孔7到台阶面距离7m,炮孔深度15m。

步骤7:制作普通药卷:将雷管插入成品炸药药卷中,并用脚线将药卷缠绕,以固定雷管和炸药;

步骤8:将普通药卷装入内抛孔1、周边预裂孔2、辅助孔8、台阶预裂孔6、台阶周边孔7,采用孔底起爆,起爆药包位于炮孔下部;周边预裂孔2装药量为普通炮孔装药量的三分之一,台阶周边孔7装药量为普通装药孔药量的一半;

步骤9:采用水炮泥对炮孔进行封口,台阶周边孔7封口长度为其他炮孔封口长度的1/3;

步骤10:连接起爆网络;

步骤11:微差起爆,设定起爆间隔为30毫秒,内抛孔1先起爆,周边预裂孔2、台阶预裂孔6、辅助孔8、台阶周边孔7依次起爆;

步骤12:出渣。

本实施例是针对1.2万方土石方量的工作面的施工,内抛孔1先起爆,会给辅助孔8、周边预裂孔2、台阶预裂孔6多形成一个自由面,不仅可以加大其他炮孔爆破破岩效率,更重要可以改变岩石抛掷方向,使破碎岩石不再向台阶方向抛掷。台阶预裂孔6优先若干层的辅助孔8起爆,可以阻碍爆炸应力波和爆生气体向台阶方向转播,减损岩石向台阶方向抛掷。台阶周边孔7起爆时,有台阶预裂孔6形成的自由面和台阶面辅助提高爆破效果。

台阶周边孔7起爆后形成的爆炸应力波传播到两个自由面会产生会反射形成拉伸应力波,岩石抗拉强度较差,拉伸应力波会加大对岩石的破碎。因此可以减小台阶周边孔的堵塞长度,减小爆生气体作用,减少岩石的抛掷。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术分类

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