一种简易低耗光面爆破方法

技术领域

本发明涉及隧道挖掘技术领域，具体为一种简易低耗光面爆破方法。

背景技术

光面爆破常被用来提高巷道断面的平整度，降低爆破对围岩的扰动程度，减少后续巷道及采场支护工作量，从而达到不错的技术经济指标。常规的光面爆破，孔内炸药分成多段，各段药量相等，各段炸药捆绑在竹片上，孔内全长敷设导爆索，以保证爆破的效果。但这种爆破方法存在的问题有：1、对材料的要求高，就地取材难；2、炸药及导爆索消耗量大，成本高；3、施工工艺复杂，效率低，工人劳动强度高；4、爆破振动大，对围岩扰动大，无法达到光面爆破的目的。

比如，专利文件1：公开了硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构与装药方法，其将孔内分为加强装药段、正常装药段和减量装药段，空间间隔反向起爆，该方法虽然减少了竹片与导爆索，但其仍存在装药量大、工艺复杂的问题；

专利文件2：公开了一种周边孔不藕合连续装药方法，其是按照设计好的线装药密度，将乳化药卷调整后装入PVC内，达到减少导爆索及竹片的目的，其虽然取消了导爆索和竹片，但增加了PVC管的费用，且装药过程更加复杂，需要提前加工。

为了解决光面爆破中存在的问题，提出一种简易低耗光面爆破方法。

上述专利文件1为：专利号ZL201910336558.X的中国专利；

上述专利文件2为：专利号ZL201410069528.4的中国专利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种简易低耗光面爆破装药结构与方法，用于解决上述背景技术所提出的问题。

一种简易低耗光面爆破方法，包括以下步骤：

在所述首采层上方的光面爆破层进行一个或多个钻孔；

在所述钻孔的内侧装填药卷；

在所述钻孔的内侧安装有雷管，再利用所述堵塞物对所述钻孔进行封闭；

控制聚能穴朝孔口方向，控制雷管反向起爆。

作为本发明的进一步限定，对所述首采层上方的光面爆破层进行一个或多个钻孔之前，根据理论计算公式及数值计算光面爆破层的厚度、爆破孔间距、单孔装药量的相关参数。

作为本发明的进一步限定，在钻孔后，根据实际断面的大小与用途，调整光面爆破层的厚度以及炮孔的间距，并通过公式计算钻孔的深度，基于钻孔的深度，将待装填的所述药卷采用切割器具对药卷均分。

作为本发明的进一步限定，在所述钻孔的内侧装填药卷的步骤，具体包括以下步骤：

通过将分切之后的其中一份药卷填充至所述钻孔的内侧底部；

再将其余已经分切的所述药卷利用炮棍上的刻槽填充至钻孔的内侧；

再通过堵塞物将所述炮孔进行封闭。

作为本发明的进一步限定，所述药卷采用长度为32cm，直径为32mm，总重在300±10g的乳化药卷。

作为本发明的进一步限定，依据岩石性质与光爆层厚度，调整装药参数，当光爆层局部厚度≥最小抵抗线时，该处对应的光爆孔内进行加强装药，装药长度应不小于2段。

作为本发明的进一步限定，所述炮棍上按装药位置与间隔距离进行刻槽，刻槽深度在5～10mm。

作为本发明的进一步限定，所述雷管采用导爆管雷管，采用秒延期雷管或半秒延期雷管。

作为本发明的进一步限定，所述炮孔采用装药的纸箱废纸进行封堵，封堵长度为炮孔长度的5～10％。

作为本发明的进一步限定，装药间隔应均匀布置，药卷之间的距离应相同，以保证炮孔内爆破压力的均匀性，装药间隔应根据公式

式中，a-炮孔间距，m；D-爆速，m/s；n-孔内药卷段数。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所采用的结构与方法，实用的装药量小、成本较低，在同样的炮孔深度，装药量仅为原本的1/2～1/3，省去了竹片和导爆索的费用，成本可相较普通的光面爆破方法，节约一般的费用；

同时工艺简单、劳动强度低、效率较高，省略了竹片和导爆索，直接将分段的药卷按设计位置直接采用炮棍塞入孔内，工艺简单，劳动强度低，效率高；

而且在引爆之后，爆破扰动低、炮痕完整性好，因为采用均距小药量装药，炮孔内爆轰能量均匀，爆破后炮痕完整性好，相较于普通的光面爆破方法，爆破扰动更低，对于围岩的损伤更小，后续支护工程难度低，工程量更小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明光面爆破装药结构图；

图2为本发明炮棍构造图；

图3为本发明涉及的巷道断面图；。

图中：1、药卷；2、空气间隔柱；3、雷管；4、钻孔；5、堵塞物；6、炮棍；7、刻槽；8、首采层；9、光面爆破层。

具体实施方式

以下将以图示揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实物上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实物上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实物上的细节是非必要的。此外，为简化图示起见，一些习知惯用的结构与组件在图示中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-3所示，本申请提供一种简易低耗光面爆破方法，包括以下步骤：

步骤一：在首采层8上方的光面爆破层9进行一个或多个钻孔4；

在本实施例中，待爆破的区域为公路、铁路、矿区巷道等需要进行钻孔4爆破的区域，施工人员对待爆破区域的地质条件进行测量，依据相关公式及数值计算，光面爆破层9的厚度，爆破孔间距，单孔装药量等相关参数；根据实际断面的大小与用途，调整光面爆破层9的厚度以及炮孔的间距，可选的，在一具体实施例中，带爆破区域为巷道，施工人员采用巷道断面爆破的方式进行施工，在巷道断面上的光面爆破层9处进行钻孔4作业形成炮孔；

其中，炮孔是布置带光面爆破层9处的炮眼，用来提高巷道断面的平整度，降低爆破对围岩的扰动程度。

可选的，在一具体实施例中，施工人员依据钻孔4的设计需要，采用38/40mm的钻头，对待爆破区域进行钻孔4操作，以形成钻孔4直径为40/42mm的炮孔；

步骤二：在钻孔4的内侧装填药卷1；

在本实施例中，在待爆破区域钻孔4结束之后，形成待装药的炮孔，施工人员对开设的炮孔处进行装填药卷1，具体的，将药卷1用切割装置分切成合适的多段药卷1，利用间隔介质将药卷1与炮孔组合，上述间隔介质为空气间隔柱2。

可选的，在施工人员对炮孔进行装填药卷1的时候，需要确定装填的第一段药卷1的用量，具体的，施工人员结合测量的数据和地质条件，通过公式计算钻孔4的深度，从而确定装药的载量；

具体的，在利用公式和测量的数据，计算处装药的载量之后，确定好装载药卷1的间隔，利用炮棍6上的刻度，对剩下的药卷1依次装填，其中装载的药卷1采用长度为32cm，直径为32mm，总重在300±10g的药卷1；

具体的，在装载药卷1的时候，依据岩石性质与光爆层厚度，调整装药参数，当光爆层局部厚度≥最小抵抗线时，该处对应的光爆孔内进行加强装药，装药长度应不小于2段；

其中，装药间隔应均匀布置，药卷1之间的距离应相同，以保证炮孔内爆破压力的均匀性，装药间隔应根据公式：

式中，a-炮孔间距，m；D-爆速，m/s；n-孔内药卷1段数。

在确定装药间距的时候，施工人员结合工程地质条件，获取钻孔4的深度，利用炮棍6将药卷1送入炮孔内侧，为保持送入的间距，在炮棍6的外侧刻槽7；

具体的，炮棍6上按装药位置与间隔距离进行刻槽7，刻槽7深度应在5～10mm。

步骤三：在钻孔4的内侧安装有雷管3，再利用堵塞物5对钻孔4进行封闭；

本实施例中，如图1所示药卷1与炮孔和雷管3的组合连接示意图，具体的，为确保装药过程的安全性，在本实施例中，施工人员对药卷1进行装药之后，通过在炮孔的内侧药卷1的外侧装载起爆用的雷管3，并且，在装载之后，雷管3延伸至炮孔的外侧，且在多个炮孔的外端将雷管3进行连线处理；

具体的，雷管3采用导爆管雷管3，采用秒延期雷管3或半秒延期雷管3，且雷管3聚能穴朝孔口方向，反向起爆。

在雷管3装载完成之后，需要对炮孔处进行封堵；

具体的，炮孔采用装药的纸箱废纸进行封堵，封堵长度为炮孔长度的5～10％。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理以内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。