CN101319862A - 深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，掘沟第一区爆破采用偏中心点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆；其余各区爆破采用偏中间点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆，并分别对孔间、排间延迟时间系数K值进行了设定，可操作性强，实用安全可靠，保证每一个先爆孔为后爆孔创造一个自由面，爆炸能量在炮孔间分布均匀。炮孔之间在起爆时，形成多次挤压破碎，爆堆破碎块度、爆堆松散度、爆堆形状得到有效控制，爆破质量能够满足高效铲装的需要。实现了相邻炮孔孔间、排间微差爆破，一次起爆炸药量明显减少，可大幅度地降低爆破地震效应危害，有利于矿山的安全生产及采场边坡的稳定。

Description

深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法

技术领域

本发明涉及一种深凹露天矿山新水平掘沟起爆方法，属于露天采矿深孔爆破技术领域。

背景技术

目前，国内露天矿山在新水平开拓掘沟爆破中普遍采用的起爆技术为使用普通非电导爆管雷管起爆系统，掘沟第一爆破区起爆顺序为中心排间微差起爆方案，如图1所示；掘沟其余爆破区起爆顺序为V型排间微差起爆方案，如图2所示。两方案中同时起爆的炮孔连线形成菱形和V型，每组同时起爆的炮孔成为一排，每两排之间相隔等时的微差时间按顺序起爆，图1、2中起爆点1，炮孔2，炮孔起爆延迟时间3，起爆顺序4，炮孔排5，炮孔列6。该技术方案，存在以下缺点：

1、由于中心排间和V型排间微差起爆，一次起爆药量大，爆破时会产生较大的爆破地震效应，影响矿山的安全生产及边坡的稳定。

2、排间微差起爆时，多孔同时起爆，其中一些炮孔无或少自由面，爆破能量在炮孔之间沿裂隙贯穿，爆破能量在炮孔间分布不均，爆炸应力波叠加效果不佳，炮孔之间在起爆时没有形成二次挤压破碎，因此破碎块度较大，大块率高，尤其在深凹露天矿硬度较大f＝18～20的矿石中掘沟爆破时，爆破效果非常不理想，导致铲装效率低，影响新水平掘沟速度。

3、排间微差起爆，通常采用等间隔延迟时间，地表延时通常为25ms、50ms、75ms，采矿手册中的爆破起爆延时设计，T＝K·W，式中T为炮孔之间的合理延迟时间，单位毫秒，ms；K为与岩体结构、岩石性质及爆破条件有关的系数，即每米孔距或排距的延迟时间，单位毫秒/米，ms/m；W为抵抗线，掘沟爆破时为孔距或排距，单位米，m。孔间微差起爆时，K＝3～6ms/m；多排孔爆破时，排间延迟时间一般K＝5～12ms/m；如采用小抵抗线，大孔距爆破时，K值可增大到10～25ms/m；K值只给出一个较大的范围，坚硬岩石的K值取小值，软岩取大值，该参数实际使用可操作性差，依据该计算方法很难得出合理的延迟起爆时间，针对露天矿山掘沟爆破实用价值不大。

4、爆破后冲大，由于起爆网路延时设计的合理性及采用普通非电雷管精度的影响，无法精确控制孔间、排间延时；同时延迟时间越长误差越大，绝对误差10～20ms，相对误差20％～40％，因此造成爆堆形状及松散度难以控制，爆破后冲大，常常有后翻货现象，影响掘沟钻机穿孔效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种爆破地震效应小，能够对爆堆形状、松散度，爆破后冲及破碎块度进行有效地控制，操作简单，实用性强的深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，提高铲装设备的作业效率，保证矿山新水平掘沟速度，以解决现有技术存在的爆破地震效应大，影响矿山安全生产及采场边坡的稳定，爆破质量不佳，无法发挥设备的铲装效率，导致露天矿山新水平掘沟进度缓慢，影响矿山生产能力地持续与稳定等问题。

本发明采取以下技术方案：

一种深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，炮孔采用垂直深孔，方形布孔，爆破网路采用非电导爆管雷管系统，其特征在于：爆破网路采用高精度非电导爆管雷管系统，掘沟第一区爆破采用偏中心点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆；其余各区爆破采用偏中间点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆。

掘沟第一区爆破孔间延迟时间系数K值分别为：①起爆点所在列炮孔与相邻一列对应炮孔的K值为：3.8～5ms/m，②起爆点所在列炮孔与相邻另一列对应炮孔的K值为：10～13ms/m，其中该列炮孔邻近起爆点的一炮孔与起爆点之间的K值为：15.3～20ms/m，③起爆点所在列的相邻两列炮孔与对应左右最终列炮孔之间的各列炮孔，与其相邻列对应炮孔的K值均为：10～13ms/m，爆破区左右最终列炮孔除外，其K值为：15.3～20ms/m。排间延迟时间系数K值分别为：①起爆点所在排与相邻一排对应炮孔的K值为：10.3～13.4ms/m，起爆点所在排的一侧与起爆点相邻和次相邻两炮孔除外，其K值为：4.9～6.4ms/m，②起爆点所在排与相邻另一排对应炮孔的K值为：6.1～8ms/m，起爆点所在排的一侧与起爆点相邻、次相邻炮孔和起爆点炮孔除外，其中起爆点所在排的一侧与起爆点相邻、次相邻炮孔与相邻另一排对应炮孔的K值为：8.4～11ms/m，起爆点与相邻另一排对应炮孔的K值为：13.8～18ms/m，③起爆点所在排的相邻两排炮孔与对应的最终排炮孔之间的各排炮孔，与其相邻排对应炮孔的K值均为：13.8～18ms/m，爆破区上下最终排炮孔除外，其K值均为：19.2～25ms/m。

其余各区爆破孔间延时系数K值分别为：①起爆点所在列与相邻一列对应炮孔的K值为：3.8～5ms/m，②起爆点所在列与相邻另一列对应炮孔的K值为：10～13ms/m，③起爆点所在列的相邻两列炮孔与对应的左右最终列炮孔之间的各列炮孔，与其相邻列对应炮孔的K值均为：10～13ms/m，爆破区左右最终列炮孔除外，其K值均为：15.3～20ms/m。排间延迟时间系数K值为：第一排与爆破区下部最终排之间的各排炮孔，与其相邻排对应炮孔的K值均为：13.8～18ms/m，爆破区下最终排炮孔除外，其K值为：19.2～25ms/m。

本发明所述的深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法具有如下优点：

1)本发明深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆技术，具体地给出了爆破网路的延迟时间参数定量值范围，可操作性强，实用安全可靠。

2)采用这种深孔爆破起爆技术，能够保证每一个先爆孔为后爆孔创造一个自由面，爆炸能量在炮孔间分布均匀，炮孔之间在起爆时，形成多次挤压破碎，爆堆破碎块度、爆堆松散度、爆堆形状得到有效控制，爆破质量能够满足高效铲装的需要。

3)实现了相邻炮孔孔间、排间微差爆破，一次起爆炸药量明显减少，可大幅度地降低爆破地震效应危害，有利于矿山的安全生产及采场边坡的稳定。

4)提高了铲装效率，加快了掘沟速度，使新水平准备时间缩短，保证了矿山生产能力的持续与稳定。

5)本发明能够较佳的解决大型露天矿山在坚硬和中硬矿岩中进行新水平爆破出现的爆破质量差、地震效应影响大的难点问题。

附图说明

图1为现有掘沟第一爆破区起爆顺序示意图；

图2为现有掘沟其余爆破区起爆顺序示意图；

图3为本发明掘沟第一爆破区起爆顺序示意图；

图4为本发明掘沟其余爆破区起爆顺序示意图；

图5为本发明掘沟第一爆破区起爆网路联线示意图；

图6为本发明掘沟其余爆破区起爆网路联线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

爆破网路采用高精度非电导爆管雷管系统，深孔采用垂直钻孔，孔径250mm，孔距6m，排距6m，孔深15m，正方形布孔。掘沟第一区爆破孔为7排6列布孔，掘沟其余各区爆破孔为6排6列布孔。

掘沟第一区爆破采用偏中心起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆，如图3所示。掘沟其余各区爆破采用偏中间起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆，如图4所示。图3、4中起爆点1，炮孔2，炮孔起爆延迟时间3，起爆顺序4，炮孔排5，炮孔列6。

掘沟第一区爆破：

如图3所示，孔间延迟时间分别为：①C列与D列孔间延迟时间为25ms，K值为：4.17ms/m，②C列与B列对应炮孔的孔间延迟时间为65ms，K值为：10.83ms/m，其中B列炮孔邻近起爆点的炮孔4B与起爆点孔间延迟时间为100ms，K值为：16.66ms/m，③D列与E列对应炮孔的孔间延迟时间为65ms，K值为：10.83ms/m，④A列与B列和F列与E列对应炮孔的孔间延迟时间均为：100ms，K值均为：16.66ms/m。

排间延迟时间分别为：①第4排与第3排炮孔的排间延迟时间为：67ms，K值为：11.16ms/m，与起爆点同排的4A和4B两炮孔除外，其排间延迟时间为：32ms，K值为：5.33ms/m，②第4排与第5排炮孔的排间延迟时间为：40ms，K值为：6.67ms/m，与起爆点同排的4A，4B炮孔和起爆点三个炮孔除外，③起爆点与第5排对应炮孔的排间延迟时间为：90ms，K值为：15ms/m，4A和4B炮孔与第5排对应炮孔的排间延迟时间为：55ms，K值为：9.17ms/m，④第3与第2排和第5与第6排对应炮孔的排间延迟时间均为：90ms，K值为：15ms/m，⑤爆破区上第1与第2排，下第7与第6排炮孔对应炮孔的排间延迟时间为：125ms，K值为：20.83ms/m。

掘沟其余各区爆破：

如图4所示，孔间延迟时间分别为：①D列与C列对应炮孔的孔间延迟时间为25ms，K值为：4.17ms/m，②D列与E列对应炮孔的炮孔间延迟时间为65ms，K值为：10.83ms/m，③C列与B列对应炮孔的孔间延迟时间为65ms，K值为：10.83ms/m，④A列与B列和F列与E列对应炮孔的孔间延迟时间均为：100ms，K值均为：16.66ms/m。

排间延迟时间分别为：①第1与第2排，第2与第3排，第3与第4排，第4与第5排相邻各排对应炮孔的排间延迟时间均为：90ms，K值均为：15ms/m，②爆破区下最终排第6与第5排对应炮孔的排间延迟时间为：125ms，K值为：20.83ms/m。

掘沟第一区爆破起爆网路：孔间采用串联方式，排间采用并联对角线联接方式。如图5所示，起爆点1，炮孔联接雷管7，炮孔2，炮孔排5，炮孔列6。

孔间延迟雷管：

①C列炮孔与D列炮孔的孔间采用：25ms。

②C列炮孔与B列炮孔的孔间采用：65ms，B列中炮孔4B除外。炮孔4B与4C炮孔的孔间采用：100ms。

③D列炮孔与E列炮孔的孔间采用：65ms。

④最终列A列与其相邻的B列，最终列F与其相邻的E列炮孔的孔间均采用：100ms。

排间延迟雷管：

①第4排炮孔与第3排炮孔的排间采用：42ms。

②第4与第5排，第5与第6排，第3与第2排炮孔的排间均采用：65ms。

③最终排第1排与其相邻的第2排，最终排第7排与其相邻的第6排炮孔的排间均采用：100ms。

掘沟其余爆破区爆破起爆网路：孔间采用串联方式，排间采用并联对角线联接方式，如图6所示，起爆点1，炮孔联接雷管7，炮孔2，炮孔排5，炮孔列6。

孔间延迟雷管：

①D列炮孔与C列炮孔的孔间采用：25ms。

②D列炮孔与E列炮孔的孔间采用：65ms。

③C列炮孔与B列炮孔的孔间采用：65ms。

④最终列A列与其相邻的B列，最终列F列与其相邻的E列炮孔的孔间均采用：100ms。

排间延迟雷管：

①第1与第2排，第2与第3排，第3与第4排，第4与第5排炮孔的排间均采用：65ms。

②最终排第6排与其相邻的第5排炮孔的排间采用：100ms。

Claims (4)

1.一种深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，炮孔采用垂直深孔，方形布孔，爆破网路采用非电导爆管雷管系统，其特征在于：爆破网路采用高精度非电导爆管雷管系统，掘沟第一区爆破采用偏中心点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆；其余各区爆破采用偏中间点起爆，中间掏槽，相邻孔孔间、排间微差顺序起爆。

2.根据权利要求1所述的深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，其特征在于：掘沟第一区爆破孔间延迟时间系数K值分别为：①起爆点所在列炮孔与相邻一列对应炮孔的K值为：3.8～5ms/m，②起爆点所在列炮孔与相邻另一列对应炮孔的K值为：10～13ms/m，其中该列炮孔邻近起爆点的一炮孔与起爆点之间的K值为：15.3～20ms/m，③起爆点所在列的相邻两列炮孔与对应左右最终列炮孔之间的各列炮孔，与其相邻列对应炮孔的K值均为：10～13ms/m，爆破区左右最终列炮孔除外，其K值为：15.3～20ms/m；排间延迟时间系数K值分别为：①起爆点所在排与相邻一排对应炮孔的K值为：10.3～13.4ms/m，起爆点所在排的一侧与起爆点相邻和次相邻两炮孔除外，其K值为：4.9～6.4ms/m，②起爆点所在排与相邻另一排对应炮孔的K值为：6.1～8ms/m，起爆点所在排的一侧与起爆点相邻、次相邻炮孔和起爆点炮孔除外，其中起爆点所在排的一侧与起爆点相邻、次相邻炮孔与相邻另一排对应炮孔的K值为：8.4～11ms/m，起爆点与相邻另一排对应炮孔的K值为：13.8～18ms/m，③起爆点所在排的相邻两排炮孔与对应的最终排炮孔之间的各排炮孔，与其相邻排对应炮孔的K值均为：13.8～18ms/m，爆破区上下最终排炮孔除外，其K值均为：19.2～25ms/m。

其余各区爆破孔间延时系数K值分别为：①起爆点所在列与相邻一列对应炮孔的K值为：3.8～5ms/m，②起爆点所在列与相邻另一列对应炮孔的K值为：10～13ms/m，③起爆点所在列的相邻两列炮孔与对应的左右最终列炮孔之间的各列炮孔，与其相邻列对应炮孔的K值均为：10～13ms/m，爆破区左右最终列炮孔除外，其K值均为：15.3～20ms/m；排间延迟时间系数K值为：第一排与爆破区下部最终排之间的各排炮孔，与其相邻排对应炮孔的K值均为：13.8～18ms/m，爆破区下最终排炮孔除外，其K值为：19.2～25ms/m。

3.根据权利要求1或2所述的深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，其特征在于：垂直钻孔孔径200～310mm，孔距5～6.5m，排距5～6.5m，孔深14～16m。

4.根据权利要求1或2所述的深凹露天矿新水平掘沟垂直深孔起爆方法，其特征在于：掘沟第一区、其余各区爆破起爆网路联接方式为：孔间采用串联方式，排间采用并联对角线联接方式。

Images