CN105300204B - 一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，具体是：沿岩体层面走向方向布置工作面，沿岩体层面倾斜方向钻凿一定孔排距的炮孔，孔间和排间均采用毫秒延期雷管传爆，岩体抛掷方向垂直于层面走向，使层状岩体在压、拉、扭折组合方式下破坏，实现层状岩体的逐孔台阶爆破作业。本发明适用于岩土工程中层状岩体的台阶爆破作业，具有工艺简单、适应性强、爆堆块度均匀、爆后工作面形态规整、岩体抛掷方向易于控制的特点，可有效提高炸药能量利用效率，并降低炸药用量和优化爆破效果。

Description

一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法
技术领域
本发明涉及一种逐孔台阶爆破方法，特别是涉及一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，属于岩土工程施工技术领域。
背景技术
在岩土工程施工中，爆破是土石方开挖最直接最有效和使用最为广泛的手段。由于岩体自身矿物组成与构造的差异性，岩石的可爆性差异很大，特别是层理等结构面的存在，使爆堆块度以及岩体的抛掷方向难以控制，带来很大的安全隐患。如何实现层状岩体安全高效的爆破开挖，是目前岩土工程施工领域中的一大难题。
目前层状岩体台阶爆破开挖，主要存在以下三种情况：
(1)层状岩体一般选择岩体倾向与坡面垂直的方向为抛掷方向，易于控制爆堆的大块率，但根据现场调查，此种工况下炸药单耗高，爆破后的工作面不整齐，而且根底较多。
(2)选取反倾层方向为岩体的抛掷方向，此工况下，由于岩体层面之间的咬合作用，使排间炮孔口易形成大块和伞岩，并导致岩体的抛掷效果较差。
(3)选岩层倾向方向为岩体的抛掷方向，此工况下，由于层间弱面的存在，使得岩体易于沿着岩层弱面剥离，造成大块率较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对层状岩体台阶爆破作业的现状，提供一种科学、安全和高效的层状岩体爆破方法。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，具体是：沿岩体层面走向方向布置工作面，沿岩体层面倾斜方向钻凿一定孔排距的炮孔，孔间和排间均采用毫秒延期雷管传爆，岩体抛掷方向垂直于层面走向，使层状岩体在压、拉、扭折组合方式下破坏，实现层状岩体的逐孔台阶爆破作业。
上述方法中，可以根据层状岩体的优势层理结构面以及层面间距，优化设计爆破参数，确定排间距以及沿走向布孔工作线与层面距离，沿布孔工作线按设计排间距布置炮孔。
上述方法中，可以根据岩体层面的空间产状，钻机沿层面倾斜方向按倾角钻凿倾斜炮孔；根据钻机实际钻凿倾斜孔的能力，本方法特别适用于倾角大于等于65°的层状岩体台阶爆破作业。
所述的毫秒延期雷管传爆工艺为：爆破网路孔间微差时间为25～50ms，排间微差时间为50～110ms；复核每孔起爆延迟时间，实现逐孔起爆，控制岩体的抛掷方向垂直于岩层走向。
本发明较现有的层状岩体台阶爆破方法，具有以下的主要的优点：
本发明沿着岩体层面走向布置平行于岩层倾向的倾斜炮孔，采用孔间和排间毫秒延时爆破技术，实现层状岩体的压、拉、扭折破坏，可以有效克服其他爆破方法所导致的爆堆块度不均且大块率高、爆后工作面不平整、炸药用量大、根底多等不足，具有实用性强、操作简单和经济效益好等优点；可以充分提高炸药能量利用率，炸药用量降低10％，爆堆大块率减少70％，根底率为0，爆破振动降低30％。
附图说明
图1为本发明的布孔示意图。
图2为本发明的起爆网路图。
图3为图2的Ⅰ-Ⅰ剖视图(装药示意图)。
图中：1.坡面；2.炮孔；3.岩体层面；4.超深；5.起爆雷管；6.孔间传爆雷管；7.排间传爆雷管；8.孔内起爆雷管；9.炸药；10.堵塞物。
具体实施方式
本发明是一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，该方法根据现场岩体层面的空间产状和间距，优化设计台阶爆破参数。首先沿岩体层面走向方向布置工作面，然后沿岩体层面倾斜方向钻凿一定孔排距的炮孔，孔间和排间均采用毫秒延期雷管传爆，岩体抛掷方向垂直于层面走向，使层状岩体在压、拉、扭折组合方式下破坏，实现层状岩体的逐孔台阶爆破作业。
下面结合实施例及附图进一步阐明本发明的内容，但不仅仅局限于下面的实施例。
该方法包括以下步骤：
(1)调查层状爆破岩体的空间产状以及层面间距，分析优势层理结构面，优化设计爆破参数。某露天石灰石矿山，岩层3倾角为61°～77°，主要岩层间距为0.3m～1.2m。设计爆破孔孔距a为3.5～4.0m、排距b为3.0～3.5m，炮孔深度为13.5m，超深4为1.5m。
(2)按照设计孔排距，走向布孔工作线与岩层层面的间距取0.3m～0.8m，按设计的孔网参数，在布孔工作线上标记炮孔钻凿位置。
(3)根据标定的钻孔位置，钻凿φ110的沿层面倾向倾斜炮孔2。确保沿炮孔轴向的最小抵抗线保持一致，从而有效控制根底和爆堆大块率。
(4)在炮孔底装入MS9(310ms)导爆管雷管8，再按照设计堵塞长度3.5m和装药长度10m，在炮孔内装入炸药9和堵入填塞物10。
(5)起爆网路采用MS3(50ms)导爆管雷管6进行孔间传爆，采用MS5(110ms)导爆管雷管7进行排间传爆，最后采用瞬发电雷管5引爆网路。起爆雷管依次起爆孔间传爆雷管和排间传爆雷管，实现逐孔台阶爆破。逐孔起爆过程中，先爆孔为后爆孔创造更多的自由面，可减小岩土体的夹制作用，增大爆生应力波和爆生气体在自由面方向的破岩作用，使得爆堆块度更为均匀，爆炸能的利用率提高，炸药单耗降低。逐孔起爆还可有效减小单响药量，避免振动过大导致的岩体沿层间弱面致裂，并带来因最小抵抗线方向改变而造成爆堆大块率过大的问题。并且层状岩体沿层面走向的强度明显低于垂直层面走向的强度，因此岩体沿层面走向发生破坏所需的爆炸能量更小，从而能有效降低炸药单耗。同时，沿岩体层面进行爆破，爆生气体以层理面为优先作用方向，容易形成平整的爆后工作面，不影响下次的爆破作业。
以上描述了本发明专利的基本原理、主要特征和优点。本行业的研究人员和技术人员应了解，本发明专利不受上述实施例的限制，上述实施例及发明说明书的内容只是为了说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内技术人员的简单更改和替换都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，其特征是：沿岩体层面走向方向布置工作面，沿岩体层面倾斜方向钻凿一定孔排距的炮孔，孔间和排间均采用毫秒延期雷管传爆，岩体抛掷方向垂直于层面走向，使层状岩体在压、拉、扭折组合方式下破坏，实现层状岩体的逐孔台阶爆破作业。
2.根据权利要求1所述的层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，其特征是：根据层状岩体的优势层理结构面以及层面间距，优化设计爆破参数，确定排间距以及沿走向布孔工作线与层面距离，沿布孔工作线按设计排间距布置炮孔。
3.根据权利要求1所述的层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，其特征是：根据岩体层面的空间产状，钻机沿层面倾斜方向按倾角钻凿倾斜炮孔；根据钻机实际钻凿倾斜孔的能力，本方法适用于倾角大于等于65°的层状岩体台阶爆破作业。
4.根据权利要求1所述的层状岩体台阶爆破逐孔起爆方法，其特征在于所述的毫秒延期雷管传爆工艺为：爆破网路孔间微差时间为25～50ms，排间微差时间为50～110ms；复核每孔起爆延迟时间，实现逐孔起爆，控制岩体的抛掷方向垂直于岩层走向。
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