CN102997766B - 一种深孔卸压爆破方法 - Google Patents

Abstract

一种涉及煤矿开采领域的深孔卸压爆破方法，所述的方法首先是钻凿出四个直径相同的深孔炮孔，且在每个炮孔内沿其中心线设置三个间隔均匀的起爆点，每个起爆点均放置一个药包；所述的药包头部装有两枚雷管，且同一炮孔内三个药包对应位于同一侧的三个雷管的脚线和对应位于另一侧的三个雷管的脚线分别相互串连连接；所述方法采用不耦合间隔装药方式在炮孔内填装药包，并采用空气或水袋做为柔垫层；然后将所有炮孔内的雷管连接线串联形成的网络并联接入发爆器，最后通过发爆器执行爆破操作；所述的方法能够在提高炸药爆破能量利用率及杜绝残炮余留的前提下，有效的减少炮孔周围粉碎区的产生，从而有效的增强了工作面及煤墙的稳定性。

Description

一种深孔卸压爆破方法

【技术领域】

本发明涉及煤矿开采领域，尤其是涉及一种能够解决冲击地压危险的深孔卸压爆破方法。

【背景技术】

公知的，冲击地压是煤矿深部开采中最严重的自然灾害之一，当煤矿开采到一定深度时，在地应力、采动应力及构造应力的共同作用下，矿井井下的工作面会不同程度地受到冲击地压的威胁，再加上煤层自身的冲击倾向性，以及受开采技术和地质因素的影响，冲击地压的危险会随着开采深度的增加而越来越多的显现出来，从而给生产安全带来极大的危害；目前，对具有冲击地压危险的煤层区域，基本上是通过实施卸压爆破来达到避免冲击地压对矿井危害的目的，然而，由于现有的卸压爆破采用的均是在炮孔内填满炸药的爆破方法，其在爆破后会将炮孔四周炸成粉碎区，这会造成矿井井下的工作面产生大面积超前片帮的现象，进而导致工作面的煤墙难以控制，在推进时不便支护，这不但不能有效的预防冲击地压灾害的发生，而且也达不到弱化煤层冲击倾向性的效果；此外，这种爆破方法虽然消耗炸药较多，但却因其应力较小而致使爆破能量利用率较低，不易顺利的达到爆破的预期目的，同时，这种爆破方法在实施时还易发生残炮余留的现象，从而对矿井的安全产生了极大的隐患。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种深孔卸压爆破方法，所述的方法能够在提高炸药爆破能量利用率及杜绝残炮余留的前提下，有效的减少炮孔周围粉碎区的产生，从而有效的增强了工作面及煤墙的稳定性，相应减少了矿井的安全隐患。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种深孔卸压爆破方法，所述的方法首先是在满足爆破要求的前提下钻凿出至少四个直径相同的炮孔；所述的炮孔为直径30～200mm的深孔，且在每个炮孔内沿其中心线设置三个间隔均匀的起爆点，每个起爆点均放置一个直径小于100mm，长度小于4m的药包；所述的药包为头部装有两枚雷管的炸药，且同一炮孔内三个药包对应位于同一侧的三个雷管的脚线和对应位于另一侧的三个雷管的脚线分别相互串连连接；所述方法采用不耦合间隔装药方式在炮孔内填装药包，不耦合系数为1.5～2.0，并采用空气或水袋做为柔垫层；

当每个炮孔都填装好药包及柔垫层后，利用封孔材料对炮孔进行封孔，此时，封孔的长度尺寸不小于炮孔的直径尺寸的100～200倍，且每个炮孔内分别串联三个药包两侧雷管的两根脚线连接线的线头均要露在炮孔外部；接下来，将所有炮孔外露的雷管连接线线头按头尾顺序串联在一起，然后，将露在第一个炮孔外的雷管的两根头端脚线连接线接入母线的一端，再将露在最后一个炮孔外的雷管的两根尾端脚线连接线接入母线的另一端，从而将由所有炮孔内的雷管连接线串联形成的网络并联接入发爆器；最后，通过发爆器执行爆破操作即完成所述方法。

所述的深孔卸压爆破方法，所述药包中安装的两枚雷管的脚线端头均通过纸胶带绑扎。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的药包直径小于50mm，长度小于1.4m。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的药包直径为50～100mm，长度小于4m。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的药包侧壁位置设有 “V”形凹槽。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的雷管为2至5段同段位的煤矿许用毫秒延期电雷管。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的方法采用空气为柔垫层，在填装药包时，先将同一炮孔内的三个药包依次固定在一根直杆上，然后再通过直杆将三个药包对应放置在炮孔内的三个起爆点位置，最后利用封孔材料将直杆限位固定。

所述的深孔卸压爆破方法，所述的方法采用水袋为柔垫层，填装药包的步骤如下：1、先在炮孔底部至位于炮孔内侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔内侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第一个药包；2、在第一个药包与位于炮孔中部的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔中部的起爆点处放置包裹环形水袋的第二个药包；3、在第二个药包与位于炮孔外侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔外侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第三个药包；4、在第三个药包至封孔材料之间填满水袋后，用封孔材料将炮孔封堵。

所述的深孔卸压爆破方法，所述方法中使用的封孔材料为专用的封堵剂或粘土炮泥。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的深孔卸压爆破方法不但技术科学、合理，而且实用性强；所述的方法能够在提高炸药爆破能量利用率的前提下，有效的减少炮孔周围粉碎区的产生，并同时通过增大及延深炮孔周围的裂隙区域，达到了有效增强井下工作面及煤墙稳定性的目的；此外，所述的方法还能够避免残炮余留的现象发生，从而通过减少爆破隐患达到了降低井下爆破事故发生率的目的。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

所述的深孔卸压爆破方法，所述的方法首先是在满足爆破要求的前提下开出至少四个直径相同的炮孔；所述的炮孔为直径30～200mm的深孔，且在每个炮孔内沿其中心线设置三个间隔均匀的起爆点，每个起爆点均放置有一个直径小于100mm，长度小于4m的药包；在实际应用中，当药包的直径小于50mm时，药包的长度要小于1.4m；当药包的直径为50～100mm时，药包的长度要小于4m；所述的药包为头部安装有两枚雷管的炸药，安装的雷管为2至5段同段位的煤矿许用毫秒延期电雷管，且同一炮孔内的三个药包中，对应位于三个药包同一侧的三个雷管的脚线对应串连连接，对应位于三个药包另一侧的三个雷管的脚线同样对应串连连接，从而使同一炮孔内三个药包上安装的六个雷管分别串联成两套网络，即三个药包的两侧分别对应一套串联网络；为便于识别放置在不同位置的雷管，能够将药包中安装的两枚雷管的脚线端头分别用纸胶带绑扎标识；

所述方法采用不耦合间隔装药方式在炮孔内填装药包，不耦合系数为1.5～2.0，并采用空气或水袋做为柔垫层，即每一个炮孔内的药包与孔壁之间的间隙中均装填有柔垫层，从而使爆炸时产生的爆破冲击波必须通过柔垫层才能传播到孔壁中，而柔垫层不但能够削弱爆破冲击波作用于炮孔的初始压力峰值，同时还能延长爆破冲击波作用的时间，因此，所述的方法能够有效的改善爆破效果、增大爆破应力体积波的能量以及降低粉碎区的产生；

当所有炮孔都填装好药包及柔垫层后，利用封堵剂或粘土炮泥对每一个炮孔都进行封孔，此时，封孔长度的尺寸要求不小于炮孔直径尺寸的100～200倍，一般情况下定为不小于150倍，且每个炮孔内分别串联该炮孔中三个药包两侧雷管的两根脚线连接线的线头，即四个连接线线头均要露在炮孔外部；接下来，将露在第一个炮孔外的雷管的两根尾端脚线的连接线线头与露在其相邻一个炮孔外的雷管的两根头端脚线的连接线线头分别对应连接，并依次将所有炮孔外露的雷管脚线连接线线头按头尾顺序串联在一起，当所有炮孔均按序串联完后，将露在第一个炮孔外的雷管的两根头端脚线的连接线接入母线的一端，将露在最后一个炮孔外的雷管的两根尾端脚线的连接线接入母线的另一端，从而将由所有炮孔内的雷管连接线串联形成的两套网络并联接入发爆器，随后就能够通过发爆器执行爆破操作；由于所述的爆破方法采用了复式闭合网络且多点起爆的方式，从而达到了消除管道效应，杜绝残炮发生，及确保网络全部准爆可靠的目的；

在实际应用中，所述的方法能够采用空气做为柔垫层，在这种情况下填装药包时，只需先将同一炮孔内的三个药包依次固定在同一根直杆上，然后再通过这根直杆将三个药包对应放置在炮孔内的三个起爆点位置，最后再利用封堵剂或粘土炮泥将直杆限位固定即完成了药包的放置操作；这种空气柔垫层能够相应延长爆破冲击波在炮孔内的作用时间，增大爆破冲击波的作用面积以及减轻爆破冲击波对炮孔壁的破坏；

另外，为获得较高的爆炸能量利用率,及提高爆破的破碎效果和降低爆破飞石的危害，所述的方法还能够采用水袋做为柔垫层；在这种情况下填装药包时，需按如下步骤操作：1、先在炮孔底部至位于炮孔内侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔内侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第一个药包；2、在第一个药包与位于炮孔中部的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔中部的起爆点处放置包裹环形水袋的第二个药包；3、在第二个药包与位于炮孔外侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔外侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第三个药包；4、在第三个药包至封孔材料之间填满水袋后，用封堵剂或粘土炮泥将炮孔封堵即完成填装操作；

此外,还能够在所述爆破方法中使用的药包侧壁位置设置出“V”形的凹槽，并在装药时，将“V”形凹槽的槽口朝向需要加大爆破的方向，即利用“V”形凹槽的聚能原理在爆破时起到定向集中及控制引导的作用；所述的深孔卸压爆破方法能够使爆炸产生的爆轰波及爆轰产物首先压缩药包周围的水袋或空气，然后再由水袋或空气将爆炸作用传递到孔壁，由于水袋或空气的存在能够缓冲爆轰波及爆轰产物初始冲击峰值的作用，因此所述的爆破方法能够有效的降低炮孔孔壁岩面上的初始冲击峰值压力。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

Claims (9)

1.一种深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的方法首先是在满足爆破要求的前提下钻凿出至少四个直径相同的炮孔；所述的炮孔为直径30～200mm的深孔，且在每个炮孔内沿其中心线设置三个间隔均匀的起爆点，每个起爆点均放置一个直径小于100mm，长度小于4m的药包；所述的药包为头部装有两枚雷管的炸药，且同一炮孔内三个药包对应位于同一侧的三个雷管的脚线和对应位于另一侧的三个雷管的脚线分别相互串连连接；所述方法采用不耦合间隔装药方式在炮孔内填装药包，不耦合系数为1.5～2.0，并采用空气或水袋做为柔垫层；

当每个炮孔都填装好药包及柔垫层后，利用封孔材料对炮孔进行封孔，此时，封孔的长度尺寸不小于炮孔的直径尺寸的100倍，且每个炮孔内分别串联三个药包两侧雷管的两根脚线连接线的线头均要露在炮孔外部；接下来，将所有炮孔外露的雷管连接线线头按头尾顺序串联在一起，然后，将露在第一个炮孔外的雷管的两根头端脚线连接线接入母线的一端，再将露在最后一个炮孔外的雷管的两根尾端脚线连接线接入母线的另一端，从而将由所有炮孔内的雷管连接线串联形成的网络并联接入发爆器；最后，通过发爆器执行爆破操作即完成所述方法。

2.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述药包中安装的两枚雷管的脚线端头均通过纸胶带绑扎。

3.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的药包直径小于50mm，长度小于1.4m。

4.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的药包直径为50～100mm，长度小于4m。

5.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的雷管为2至5段同段位的煤矿许用毫秒延期电雷管。

6.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的方法采用空气为柔垫层，在填装药包时，先将同一炮孔内的三个药包依次固定在一根直杆上，然后再通过直杆将三个药包对应放置在炮孔内的三个起爆点位置，最后利用封孔材料将直杆限位固定。

7.根据权利要求1所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的方法采用水袋为柔垫层，填装药包的步骤如下：1、先在炮孔底部至位于炮孔内侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔内侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第一个药包；2、在第一个药包与位于炮孔中部的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔中部的起爆点处放置包裹环形水袋的第二个药包；3、在第二个药包与位于炮孔外侧的起爆点之间填满水袋，然后在炮孔外侧的起爆点处放置包裹环形水袋的第三个药包；4、在第三个药包至封孔材料之间填满水袋后，用封孔材料将炮孔封堵。

8.根据权利要求1、6或7任一所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述方法中使用的封孔材料为专用的封堵剂或粘土炮泥。

9.根据权利要求1、2、3或4任一所述的深孔卸压爆破方法，其特征是：所述的药包侧壁位置设有 “V”形凹槽。