CN102966333B - 一种矿山采场和巷道掘进工作面底眼防堵塞方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿山开采和巷道掘进领域，涉及一种矿山采场和巷道掘进爆破底眼防堵塞方法。其特征是采用插入底眼管的方式，是将PVC材质或其他管材的管一端插入到底眼中，另一端外露于掘进工作面中；底眼管孔内长度约1.0-1.5m，孔外露出长度约0.7m，外端用底眼管盖堵塞。由于底眼管的安装，凿上部炮孔时工作面冒落的松散碎石即使覆盖在底眼孔口，因通过底眼管将炸药装入孔底，这些碎石也不影响底眼装药；炮孔内的底眼管起到支撑孔壁的作用，防止炮孔塌孔，也避免了掏孔过程中碎石伤人的安全风险。底眼管简化了施工工艺，提高了施工效率，改善了装药效果，增大了爆破进尺，减少了综合采矿成本。

Description

一种矿山采场和巷道掘进工作面底眼防堵塞方法

技术领域    

本发明涉及一种矿山采场和巷道掘进爆破底眼防堵塞方法，实现了破碎矿岩条件下掘进工作面的安全高效装药和爆破作业。

背景技术    

矿山采场和巷道掘进作业一般分为凿岩、爆破、通风和出矿（渣）四个阶段，其中凿岩作业是采矿循环的一个关键环节，爆破效果的好坏直接影响到矿山生产效率的高低。一般而言，采场爆破需要在掘进工作面上开凿掏槽眼、辅助眼和周边眼，其中周边眼又可分为顶眼、底眼和帮眼。掏槽眼用于爆破出新的自由面，为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件；辅助眼利用掏槽眼爆破后创造的自由面，形成较大体积的破碎漏斗；周边眼主要用于控制爆破后的巷道断面形状和爆破进尺，其中底眼爆破质量是决定爆破进尺的关键因素，一般矿山均以巷道底部进尺作为衡量爆破效果的测量标准。

采场和巷道掘进时，如果先开凿底眼，则上部孔凿岩时工作面冒落的破碎岩石堆积在已凿好的底眼口，即使底眼口已事先用纸箱等材料堵塞了孔口，但装药时清理冒落的碎石也是一个非常繁重的工作（如贵州锦丰金矿，一个工作面凿岩后冒落的碎石超过3-4m³），需要凿岩台车退出工作面后，铲运机进入工作面清除底眼部位碎石，装药车再进入工作面装药；如果先凿上部眼，凿完后冒落的碎石堆积在工作面底部，也需要退出凿岩台车，铲运机进入清底，之后凿岩台车再次进入凿岩。凿岩台车进入工作面需要连接水管、安装水泵、连接电源等工作，一般需要15分钟的时间，凿岩台车退出工作面时，也要重复上述工作，耗时近似相等，严重影响工作进度。因此，由于凿岩过程中工作面上部松散岩体冒落堆积在底眼所在位置，清理该部分碎石，延长了凿岩循环时间，延缓了掘进效率。

当凿岩工作结束，开始装药时，对于一般岩体都存在部分炮孔内部因为塌孔导致碎石堵塞炮孔，对于破碎岩体，该种现象更为突出；目前我国一个掘进循环工作面爆破后，因爆破效率一般都在80%左右（如果炮孔深度为2.5m，则爆破进尺只能达到2.0m），因此在前一个循环爆破作用下，工作面岩体更为破碎，这也是引起炮孔在接近孔口1m范围内岩体更为破碎，更易造成炮孔堵塞的一个主要原因；再者，一般爆破时底眼装药量最大，对下一循环底部围岩造成的破坏作用也更大，也是底眼更容易堵塞的关键。钻孔堵塞将会导致炸药难以装入孔底，并显著影响爆破效率。

针对掘进工作面的炮孔堵塞问题，通常采用人工掏孔的方法清理其中碎石。一般炮孔直径约为40mm左右，长度2-3m或更深，在如此狭小的孔内掏出碎块非常困难，只能采用铁丝勾等简易工具，不仅费工费时，掏孔过程中也经常出现孔内碎块持续掉落的现象，严重影响生产效率；此外，由于工作面上部还可能有碎块掉落（工作面均不支护），也是威胁下部掏孔工人的一个很大的安全隐患。通常情况下，人工掏孔时间约为40-60分钟，装药总时间约为2个小时。由于底眼爆破所受夹制最大，因此对爆破进尺的影响也非常大，这也是为什么一定要掏干净底眼，以确保装药质量的原因；如上所述，底眼也是最容易出现堵孔的部位，因此，底眼掏孔时间一般要占总掏孔时间的50%左右。

综上所述，由于凿岩过程中工作面上部松散岩体冒落堆积在底眼所在位置，凿底眼或装底眼炸药前，需清理该部分碎岩，延长凿孔循环时间；底眼又是影响爆破进尺的关键，装药过程中掏最容易出现堵塞的底眼，进一步延长了装药时间；工作面上部可能出现的松散碎石掉落也对掏眼工构成了安全隐患。因此，底眼掏孔工作严重影响了爆破作业循环效率，降低了采掘生产能力，增大了综合采矿成本。

发明内容    

为了克服采场和巷道掘进过程中开凿底眼时存在的技术难题，本发明提供了一种底眼防堵塞方法，该方法可以防止上部凿孔掉渣埋住底眼，造成底眼凿岩或者装药困难，清理这些冒落的碎石造成的施工时间延长、施工效率降低的问题；同时底眼管有效解决了底眼的塌孔、堵塞，加快了装药进程，提高了爆破进尺，降低了巷道掘进综合成本。

一种矿山采场和巷道掘进工作面底眼防堵塞方法，其特征是：采用了一种在钻孔中安装底眼管的方式，底眼管可以顺利插入钻孔内，起到支撑孔壁的作用。当凿岩台车将采场或巷道掘进断面的其中一个底眼开凿好后，立即将底眼管的一端插入到该钻孔中，底眼管插入孔内端距离孔口约为1.0-1.5m，如果岩体过于破碎，也可以将底眼管插到炮孔最深处，另一端露出孔口长度0.7m左右，管口用底眼管盖保护；如果此时底眼已堵塞，底眼管无法插入，凿岩台车可非常方便的再次透孔，以疏通该孔，当插入底眼管后，再继续凿下一个孔。装药过程中，由于底眼管护孔，不会造成松散碎石的堵孔问题；由于底眼管外露孔口0.7m左右，“延长”了底眼孔口位置，凿上部眼时冒落的松散碎石不会覆盖在底眼孔口，装药时也无需清理，避免了装药前铲运机进入清底，之后台车再次进入工作面凿岩的繁琐和尴尬，简化了施工工艺，提高了施工效率。

该底眼管材料为PVC管、竹管或其他材料管材，底眼管内、外壁要求光滑，既有利于底眼管插入炮孔内，也有利于炸药卷通过底眼管顺利送入炮孔孔底；

底眼管直径小于炮孔直径3mm以上，但大于炸药卷直径2mm以上，装炸药前外露端管口用底眼管盖堵塞；

底眼管盖内径比底眼管外径大3mm，长度60mm，壁厚2-3mm，采用PVC材料制成，可重复使用；

如果掏槽孔、辅助孔、周边孔也存在严重的塌孔状况，同样可以采用插入底眼管的方式实现护孔，减少塌孔。

本发明的有益效果是，由于底眼管的存在，“延长”了底眼孔口位置，凿上部炮孔时工作面冒落的松散碎石即使覆盖在底眼孔口，因通过底眼管将炸药装入孔底，这些碎石不影响底眼装药；炮孔内的底眼管起到支撑孔壁的作用，防止炮孔塌孔，避免了掏孔过程中碎石伤人的安全风险。底眼管简化了施工工艺，提高了施工效率，改善了装药效果，增大了爆破进尺，减少了综合采矿成本。底眼管安装方便，简单易行，效果显著，且材料来源广泛，经济实惠，具有良好的推广应用价值。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1是采场和巷道掘进工作面炮孔布置示意图。

图2通过底眼管装炸药示意图。

图中，1—掏槽眼；2—辅助眼；3—周边眼；4—底眼；5—掘进工作面；6—底眼管；7—乳化炸药卷；8—底眼管盖。

具体实施方式

这里以我国南方某地下矿山实际应用效果为例进行说明。当凿岩准备工作完成后，采用Boomer282双臂凿岩台车首先开始凿底眼；设计掘进断面共布置7个底眼，钻孔深度3.5m，当底眼开凿至设计深度后，退出钎杆，立即将外径f42mm长1.5-2.0m的底眼管6插入底眼钻孔4内，插入孔内长度约为1.0-1.5m，如果岩体过于破碎，也可以将底眼管插到炮孔最深处。底眼管内外壁宜光滑，既有利于底眼管插入炮孔内，又有利于炸药卷通过底眼管顺利送入炮孔孔底；且底眼管外径比炮孔直径小3mm以上，但比炸药卷直径大2mm左右，底眼管外露部分距底眼孔口的外露长度约为0.7m，外露端管口用底眼管盖8堵塞（底眼管盖内径f45mm，长60mm，壁厚2mm，采用PVC材料制成），防止碎石落入管内；如果安装底眼管时已出现堵塞，导致底眼管难以装入，则用凿岩台车再次透孔，即可轻松装入底眼管。完成所有底眼凿孔及底眼管安装工作后，再凿其他各孔（如果掏槽孔、辅助孔、周边孔也存在严重的塌孔现象，也可以采用该种底眼管实现护孔）。完成其他各孔钻凿后，将非电导爆雷管插入规格f32mm×200mm乳化炸药卷7，拆下底眼管盖8，然后按照设计的每孔装药系数，通过底眼管6将炸药卷7直接塞入孔中，用炮棍将其送入孔底，完成装药工作；底眼管在钻孔中支撑着钻孔壁，既可以有效避免堵塞现象，又可顺利将炸药卷装到指定位置，无需清理底眼周围冒落的碎岩，显著提高了装药效率；同时，采用底眼管爆破后，掘进断面成型较好，爆破进尺可达到3.3m，平均爆破效率可达到94.5%，大大提高了掘进速度和施工质量，虽增加了底眼管费用，但综合掘进成本显著降低。

Claims (2)

1.一种矿山采场和巷道掘进工作面底眼防堵塞方法，其特征是：采用了一种在钻孔中安装底眼管的方式，底眼管能顺利插入钻孔内，起到支撑孔壁的作用；当凿岩台车将采场或巷道掘进断面的其中一个底眼开凿好后，立即将底眼管的一端插入到该钻孔中，如果此时底眼已堵塞，底眼管无法插入，凿岩台车可再次透孔，以疏通该孔，当插入底眼管后，再继续凿下一个孔；

底眼管材质为PVC管，底眼管内、外壁光滑，既有利于底眼管插入炮孔内，也有利于炸药卷通过底眼管顺利送入炮孔孔底；

底眼管直径小于炮孔直径3mm以上，但大于炸药卷直径2mm以上，底眼管插入孔内端距离孔口为1.0-1.5m，或者是插到炮孔最深处，另一端露出孔口长度0.7m，装炸药前外露端管口用底眼管盖堵塞；底眼管盖采用PVC制成，长60mm，其内径比底眼管外径大3mm，壁厚2-3mm。

2.根据权利要求1所述一种矿山采场和巷道掘进工作面底眼防堵塞方法，其特征是：针对掏槽孔、辅助孔、周边孔也存在严重的塌孔状况，同样采用插入底眼管的方式实现护孔，减少塌孔。