CN105674816A - 用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法 - Google Patents

用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法 Download PDF

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许长新
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路燕泽
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宋爱东
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许立顺
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Abstract

本发明公开了一种用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，该方法步骤为：（1）在切割井断面中心位置布置掏心炮孔；辅助炮孔和空孔以相同间距交替、呈正方形状布置在掏心炮孔周围；周边炮孔呈正方形布置在切割井的内侧；（2）所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔由炮泥编织袋堵塞分成上下两段，并在每段的孔内耦合性填满炸药，在炸药中安装有雷管；各孔炮泥编织袋所在的位置在同等水平上；（3）掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔进行起爆，即可一次爆破成井。本方法的优点为：炮孔布置简单，中深孔打孔方便、速度快，靠钻机一次成孔，现场安装炸药安全快捷，有利于现场组织实施，安全经济，提高了切割天井形成效率，满足后期切割槽形成的技术要求。

Description

用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法
技术领域
本发明属于地下矿山矿体开采技术领域，尤其是一种用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法。
背景技术
在非煤矿山开采中，特别是分段凿岩阶段出矿法，为了补偿回采爆破空间，需要在采场内布置切割井，该切割井断面尺寸常为2m×2m、长度为10～12m。传统作业方式，施工人员使用气腿式凿岩机自下而上掘进切割井。传统方法主要靠人在切割井内施工作业，环境潮湿恶劣，安全系数低；同时，日掘进速度慢，严重制约下一步采场回采工作进行。为此，国内各个矿山多次开展了一次爆破成井结构试验，但一次成井掘进尺度小于7米，远达不到通常切割井一次爆破成井要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取方法步骤为：（1）在切割井断面中心位置布置掏心炮孔；辅助炮孔和空孔以相同间距交替、呈正方形状布置在掏心炮孔周围；周边炮孔呈正方形布置在切割井的内侧；
（2）所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔由炮泥和/或编织袋堵塞分成上下两段，并在每段的孔内耦合性填满炸药，在炸药中安装有雷管；各孔炮泥和/或编织袋所在的位置在同等水平上；
（4）掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔进行起爆，即可一次爆破成井。
本发明所述步骤（1）中，掏心炮孔、辅助炮孔、周边炮孔的孔径均为70～80mm，空孔的孔径为100～110mm。
本发明所述步骤（1）中，四个辅助炮孔和四个空孔呈正方形均匀布置在掏心炮孔周围，且四个辅助炮孔分别位于正方形的边角处；所述掏心炮孔与辅助炮孔之间的孔心间距为300～310mm。
本发明所述步骤（1）中，八个周边炮孔呈正方形均匀布置在切割井的内侧，周边炮孔的邻孔间距为990～1010mm。
本发明所述步骤（2）中，所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔的下段的孔长为6.5m。
本发明所述步骤（3）中的起爆顺序为：第一段为：掏心炮孔1下段孔位爆破；第二段为：任一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破；第三段为：另一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破，同时，掏心炮孔1上段孔位爆破；第四段为：第二段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第五段为：第三段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第六段：无爆破；第七段：任一对横向或纵向的周边炮孔爆破；第八段：另一对纵向或横向的周边炮孔爆破；第九段：任一对斜向的周边炮孔爆破；第十段：另一对斜向的周边炮孔爆破。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明能够一次性爆破出切割天井，具有下述优点：炮孔布置简单，中深孔打孔方便、速度快，靠钻机一次成孔，现场安装炸药安全快捷，有利于现场组织实施，安全经济，提高了切割天井形成效率，满足后期切割槽形成的技术要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明中炮孔的布置结构示意图；
图2是本发明中掏心炮孔填满炸药后的结构示意图。
图中：1－掏心炮孔、2～5－辅助炮孔、6～9－空孔、10～17－周边炮孔、18－炮泥、19－雷管、20－炸药。
具体实施方式
本用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法采用下述工艺步骤：（1）由于要形成断面尺寸为2m×2m正方形切割井，在切割井断面中心位置布置炮孔，炮孔分为下述四类：掏心炮孔1，辅助炮孔2、3、4、5，空孔6、7、8、9和周边炮孔10、11、12、13、14、15、16、17；其中掏心炮孔、辅助炮孔、周边炮孔的孔径均为70～80mm，空孔的孔径为100～110mm。如图1所示，掏心炮孔1布置在切割井断面的中心位置；四个辅助炮孔2、3、4、5和四空孔6、7、8、9以相同间距交替、呈正方形状布置在掏心炮孔周围，其中辅助炮孔分别位于正方形的边角处；即空孔的中心与其相邻的两个辅助炮孔的中心处于同一条线上，且空孔与其相邻的两个辅助炮孔之间的距离相同，例如空孔6与辅助炮孔2和辅助炮孔3的中心处于同一条线上且孔间距相同；掏心炮孔与辅助炮孔之间的孔心间距为300～310mm。图1所示，八个周边炮孔10、11、12、13、14、15、16、17呈正方形均匀布置在切割井的内侧，周边炮孔的邻孔间距为990～1010mm，即周边炮孔10和周边炮孔11、周边炮孔11和周边炮孔12…周边炮孔17和周边炮孔10的孔间距均为990～1010mm。位于正方形边角的周边炮孔与其相邻的辅助炮孔以及掏心炮孔的中心位于同一条线上；如图1所示，周边炮孔12、辅助炮孔3和掏心炮孔1的中心位于同一条线上。
上述炮孔中，空孔主要为掏心炮孔提供爆破补偿空间；掏心炮孔爆破后能为辅助炮孔下、上两段爆破提供空间补偿；辅助炮孔爆破后能为周边炮孔爆破提供空间补偿；周边炮孔主要为切割槽形状定型。
（2）图2所示，所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔用炮泥18和/或编织袋堵塞分成上下两段孔，各孔炮泥18和/或编织袋所在的位置在同等水平上；所述炮泥18和/或编织袋堵塞长度最好为330cm，掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔的下段的孔长最好为6.5m。在掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔的上、下段的孔内耦合性填满炸药20，在炸药20中安装有雷管19；炸药20采用现场混装炸药或二号岩石炸药。
（3）掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔进行起爆，即可一次爆破成井；起爆顺序如下所述：第一段（0s时）为：掏心炮孔1下段孔位爆破；第二段（0.5s时）为：任一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破；第三段（1s时）为：另一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破，同时，掏心炮孔1上段孔位爆破；第四段（1.5s时）为：第二段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第五段（2.0s时）为：第三段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第六段（2.5s时）：无爆破；第七段（3.0s时）：任一对横向或纵向的周边炮孔爆破；第八段（3.5s时）：另一对纵向或横向的周边炮孔爆破；第九段（4.0s时）：任一对斜向的周边炮孔爆破；第十段（4.5s时）：另一对斜向的周边炮孔爆破；上述爆破过程中，周边炮孔的上下段同时起爆。例如下述具体的起爆顺序：第一段（0s时）为：掏心炮孔1下段孔位爆破；第二段（0.5s时）为：辅助炮孔2、4下段孔位爆破；第三段（1s时）为：辅助炮孔3、5下段孔位爆破，掏心炮孔1上段孔位爆破；第四段（1.5s时）为：辅助炮孔2、4上段孔位爆破；第五段（2.0s时）为：辅助炮孔3、5上段孔位爆破；第六段（2.5s时）：无爆破；第七段（3.0s时）：周边炮孔13、17爆破；第八段（3.5s时）：周边炮孔11、15爆破；第九段（4.0s时）：周边炮孔12、16爆破；第十段（4.5s时）：周边炮孔10、14爆破。
河北某公司，在非煤矿山开采过程中，采用上述中深孔爆破一次成井方法，经试用64次，均一次成井，且成形的切割井均符合开采要求；每次成井的平均用时为1小时，与传统成井方法用时7天～12天相比，大大的缩短了成井用时。

Claims (7)

1.一种用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于，该方法步骤为：（1）在切割井断面中心位置布置掏心炮孔；辅助炮孔和空孔以相同间距交替、呈正方形状布置在掏心炮孔周围；周边炮孔呈正方形布置在切割井的内侧；
（2）所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔由炮泥和/或编织袋堵塞分成上下两段，并在每段的孔内耦合性填满炸药，在炸药中安装有雷管；各孔炮泥和/或编织袋所在的位置在同等水平上；
（3）掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔进行起爆，即可一次爆破成井。
2.根据权利要求1所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于：所述步骤（1）中，掏心炮孔、辅助炮孔、周边炮孔的孔径均为70～80mm，空孔的孔径为100～110mm。
3.根据权利要求1所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于：所述步骤（1）中，四个辅助炮孔和四个空孔呈正方形均匀布置在掏心炮孔周围，且四个辅助炮孔分别位于正方形的边角处；所述掏心炮孔与辅助炮孔之间的孔心间距为300～310mm。
4.根据权利要求1所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于：所述步骤（1）中，八个周边炮孔呈正方形均匀布置在切割井的内侧，周边炮孔的邻孔间距为990～1010mm。
5.根据权利要求1所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述掏心炮孔、辅助炮孔和周边炮孔的下段的孔长为6.5m。
6.根据权利要求1－5任意一项所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于，所述步骤（3）中的起爆顺序为：第一段为：掏心炮孔1下段孔位爆破；第二段为：任一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破；第三段为：另一对斜向的两个辅助炮孔的下段孔位爆破，同时，掏心炮孔1上段孔位爆破；第四段为：第二段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第五段为：第三段爆破的两个辅助炮孔的上段孔位爆破；第六段：无爆破；第七段：任一对横向或纵向的周边炮孔爆破；第八段：另一对纵向或横向的周边炮孔爆破；第九段：任一对斜向的周边炮孔爆破；第十段：另一对斜向的周边炮孔爆破。
7.根据权利要求6所述的用于非煤矿山的中深孔爆破一次成井方法，其特征在于：所述爆破顺序中，每一段延时0.5s。
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