CN103900430A - 高原地区露天煤矿开采剥离施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤矿开采剥离施工方法，特别涉及一种高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，依次包括：布置作业面、布置起爆网络、钻孔、装填炸药、起爆、装载运输，所述布置起爆网络步骤中，所述起爆网络为微差爆破起爆网络，所述起爆网络包括若干相互间隔设置的炮孔，所述若干炮孔分四至六排布置，所述起爆网络的最大长度小于等于30米。本发明的高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，将起爆网络设置为微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作简单，破碎程度好，提高爆破效率，将爆破规模控制在四排至六排炮孔，起爆网络的最大长度小于等于30米，以保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装。

Description

高原地区露天煤矿开采剥离施工方法
技术领域
本发明涉及煤矿开采剥离施工方法，特别涉及高原地区露天煤矿开采剥离施工方法。
背景技术
在高原地区煤矿开采中，由于这些高原地区矿山的覆盖层通常较薄，覆盖层的覆盖面积较大，开采区的面积大，所以大多采用露天开采的方式进行开采。在剥离覆盖层施工中，通常是采用爆破的方式将覆盖层破碎移开后，进行煤矿的开采，但是，由于受高原地区气候，如海拔高和低气温使得爆破后的覆盖层又重新冻结在一起，给覆盖层的装载、运输和卸料都带了极大的困难，严重的影响了开采速度。
同时，在爆破覆盖层前的钻孔步骤中，由于覆盖层多为冻土，冻土是由固体矿物颗粒、粘塑性包裹体、未冻水以及气体包裹体组成的复杂四相体，其对钻削和冲击能量的吸收与岩土不同。随着含冰量和冻结程度的不同，其钻凿性质也在变化，大量的机械能通过摩擦转化成热能，恶化了钻屑的形成和排出条件，会降低钻孔效率，最终导致钻孔无法继续，主要原因就是钻凿过程中摩擦产生热量，造成冻土融化，形成泥浆团阻断了钻屑的形成和排出，进一步的影响了煤矿开采的施工进度。
所以目前亟需一种能够快速剥离覆盖层，提高煤矿开采进度的高原地区露天煤矿开采剥离施工方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种能够快速剥离覆盖层，提高煤矿开采进度的高原地区露天煤矿开采剥离施工方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，依次包括以下步骤：
（一）、布置作业面：将开采区沿覆盖层坡面分层为若干层作业面，每层作业面竖直方向的高度相同。所述每层作业面竖直方向的高度为挖掘机挖掘能力的最大高度，将整个开采区分为若干个作业面，各个作业面在保证施工安全的情况下可以同时施工，提高了施工效率，缩短了工期。
（二）、布置起爆网络：在工作面上布置起爆网络，所述起爆网络为微差爆破起爆网络，所述起爆网络包括若干相互间隔设置的炮孔，所述若干炮孔分四至六排布置，所述起爆网络的最大长度小于等于30米。将起爆网络设置为微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作简单、安全、迅速；破碎程度好，提高爆破效率，将爆破规模控制在四排至六排炮孔，起爆网络的最大长度小于等于30米，以保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装。
（三）、钻孔：在步骤（二）中炮孔的布置位置钻孔。
（四）、装填炸药：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络在步骤（3）的钻孔中装填炸药和非电毫秒电雷管。
（五）、起爆：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络起爆炸药。
（六）装载运输：将爆破后的岩块装入运输车厢运离开采区。 
作为本发明的优选方案，所述步骤（三）中采用高强度的麻花钻杆进行钻孔。由于覆盖层多为冻土，冻土是由固体矿物颗粒、粘塑性包裹体、未冻水以及气体包裹体组成的复杂四相体，其对钻削和冲击能量的吸收与岩土不同，随着含冰量和冻结程度的不同，其钻凿性质也在变化，大量的机械能通过摩擦转化成热能，恶化了钻屑的形成和排出条件，会降低钻孔效率，最终导致钻孔无法继续，主要原因就是钻凿过程中摩擦产生热量，造成冻土融化，形成泥浆团阻断了钻屑的形成和排出，采用高强度的麻花钻杆进行钻孔，可显著提高钻孔效率。
作为本发明的优选方案，所述步骤（三）中，在满足炸药装填量的前提下，使用直接大一号的高强度的麻花钻杆进行钻孔。应适当增加了炮孔直径，避免装药时出现卡孔现象，同时也避免了炮孔回淤、回冻的现象。
作为本发明的优选方案，所述步骤（四）中，选取卷装乳化炸药作为炸药。防止炮孔中的渗水浸入炸药，造成炸药失效。
作为本发明的优选方案，所述步骤（四）中，所述卷装乳化炸药的直径为所述炮孔直径的1/2-1/3。防止装填炸药时出现卡孔现象。
作为本发明的优选方案，所述步骤（四）装填炸药在所述步骤（三）钻孔后两个小时内进行。防止炮孔中的渗水融冻使炮孔卡堵。
作为本发明的优选方案，所述步骤（六）中的运输车厢内设置有加热装置。避免装车后的岩块在车厢内冻结造成卸车困难。
本发明的高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，将整个开采区分为若干个作业面，各个作业面在保证施工安全的情况下可以同时施工，提高了施工效率，缩短了工期；通过控制爆破规模，起爆网络的最大长度，保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装；并且采用微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石，并且操作简单、安全，破碎程度好，提高爆破效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、将整个开采区分为若干个作业面，各个作业面在保证施工安全的情况下可以同时施工，提高了施工效率，缩短了工期。
2、通过控制爆破规模，起爆网络的最大长度，保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装。
3、采用微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石，并且操作简单、安全，破碎程度好，提高爆破效率。
附图说明：
图1为本发明的步骤图；
图2为起爆网络布置图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示的一种高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，依次包括以下步骤：
（一）、布置作业面：将开采区沿覆盖层坡面分层为若干层作业面，每层作业面竖直方向的高度为10米。所述每层作业面竖直方向的高度为挖掘机挖掘能力的最大高度，将整个开采区分为若干个作业面，各个作业面在保证施工安全的情况下可以同时施工，提高了施工效率，缩短了工期。
（二）、布置起爆网络：在工作面上布置起爆网络，所述起爆网络为微差爆破起爆网络，如图2所示，所述起爆网络包括若干相互间隔设置的炮孔，所述若干炮孔分四排布置，所述起爆网络的最大长度等于30米。将起爆网络设置为微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作简单、安全、迅速；破碎程度好，提高爆破效率，将爆破规模控制在四排炮孔，炮孔排距为3.6米，没排炮孔的孔距为4.7米，每排炮孔的最大长度等于30米，以保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装。
（三）、钻孔：在步骤（二）中炮孔的布置位置钻孔，所述钻孔的直径为120毫米，孔深为11米。
（四）、装填炸药：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络在步骤（3）的钻孔中装填炸药和非电毫秒电雷管。
（五）、起爆：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络起爆炸药。
（六）装载运输：将爆破后的岩块装入运输车厢运离开采区。 
所述步骤（三）中采用高强度的麻花钻杆进行钻孔。由于覆盖层多为冻土，冻土是由固体矿物颗粒、粘塑性包裹体、未冻水以及气体包裹体组成的复杂四相体，其对钻削和冲击能量的吸收与岩土不同，随着含冰量和冻结程度的不同，其钻凿性质也在变化，大量的机械能通过摩擦转化成热能，恶化了钻屑的形成和排出条件，会降低钻孔效率，最终导致钻孔无法继续，主要原因就是钻凿过程中摩擦产生热量，造成冻土融化，形成泥浆团阻断了钻屑的形成和排出，采用高强度的麻花钻杆进行钻孔，可显著提高钻孔效率。
所述步骤（三）中，在满足炸药装填量的前提下，使用直接大一号的高强度的麻花钻杆进行钻孔。应适当增加了炮孔直径，避免装药时出现卡孔现象，同时也避免了炮孔回淤、回冻的现象。
所述步骤（四）中，选取卷装乳化炸药作为炸药。防止炮孔中的渗水浸入炸药，造成炸药失效。
所述步骤（四）中，所述卷装乳化炸药的直径为60毫米。防止装填炸药时出现卡孔现象。
所述步骤（四）装填炸药在所述步骤（三）钻孔后两个小时内进行。防止炮孔中的渗水融冻使炮孔卡堵。
所述步骤（六）中的运输车厢内设置有加热装置。避免装车后的岩块在车厢内冻结造成卸车困难。
本发明的高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，将整个开采区分为若干个作业面，各个作业面在保证施工安全的情况下可以同时施工，提高了施工效率，缩短了工期；通过控制爆破规模，起爆网络的最大长度，保证爆破后的岩石土块回落后冻结在一起前挖掘机能在完成挖装；并且采用微差爆破起爆网络，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石，并且操作简单、安全，破碎程度好，提高爆破效率。

Claims (8)

1.一种高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
（一）、布置作业面：将开采区沿覆盖层坡面分层为若干层作业面，每层作业面竖直方向的高度相同，所述每层作业面竖直方向的高度为挖掘机挖掘能力的最大高度；
（二）、布置起爆网络：在工作面上布置起爆网络，所述起爆网络为微差爆破起爆网络，所述起爆网络包括若干相互间隔设置的炮孔，所述若干炮孔分四至六排布置；
（三）、钻孔：在步骤（二）中炮孔的布置位置钻孔；
（四）、装填炸药：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络在步骤（3）的钻孔中装填炸药和非电毫秒电雷管；
（五）、起爆：根据步骤（二）布置的微差爆破起爆网络起爆炸药；
（六）装载运输：将爆破后的岩块装入运输车厢运离开采区。
2.根据权利要求1所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（三）中采用高强度的麻花钻杆进行钻孔。
3.根据权利要求2所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（三）中，在满足炸药装填量的前提下，使用直径大一号的高强度的麻花钻杆进行钻孔。
4.根据权利要求3所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（四）中，选取卷装乳化炸药作为炸药。
5.根据权利要求4所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（四）中，所述卷装乳化炸药的直径为所述炮孔直径的1/2-1/3。
6.根据权利要求4或5任意一项所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（四）装填炸药在所述步骤（三）钻孔后两个小时内进行。
7.根据权利要求6所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（六）中的运输车厢内设置有加热装置。
8.根据权利要求7所述高原地区露天煤矿开采剥离施工方法，其特征在于，所述步骤（二）中，所述起爆网络的最大长度小于等于30米。
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