CN107143337A - 一种井下巷道快速施工方法 - Google Patents

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张国勇
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Abstract

一种井下巷道快速施工方法,属于矿山井巷工程技术领域,在巷道爆破端面中心设置首爆区域、首爆区域外围设置中爆区域、中爆区域外围设置成型区域;所述首爆区域、中爆区域、成型区域顺序依次爆破;同时在巷道内设置调车巷道,在巷道两侧底板上安置抽出式通风局扇;本发明科学设置炮孔,提高炮孔利用率和单炮进尺;缩短了爆破后炮烟排出的时间,提高了出渣效率,实现了巷道快速掘进的目的。

Description

一种井下巷道快速施工方法
技术领域
本发明涉及矿山井巷工程技术领域,具体涉及一种井下巷道快速施工方法。
背景技术
井下巷道施工的速度与质量,直接影响到矿山基建工程的工期和后续开采效益。提高巷道施工速度,对确保生产安全、降低生产成本、缩短基建工期、提高矿山开采效益具有十分重要的意义。
白银公司深部铜矿是一座露天转地下开采的续建矿山,巷道施工采用普通凿岩、爆破、出渣(崩落岩石)方法。这种方法存在以下问题:一是炮烟自然扩散、排出时间长,出渣(崩落岩石)时容易发生炮烟中毒事故;二是巷道质量合格率低,与设计相比,巷道超挖、欠挖量大,挖、欠挖率高达23-28%:三是出渣(崩落岩石)时间长、效率低,在长距离独头巷道内,装岩机每次只能装载一辆空车,电瓶车每次只能运输一辆重车,一次爆破后的矿崩落岩石需要30-40次循环才能出完。
发明内容
为解决现有技术中存在的炮烟扩散、排出时间长,巷道超挖、欠挖量大,出渣时间长、效率低的问题,本发明提供了一种井下巷道快速施工方法:
本发明通过以下方案来实现:
一种井下巷道快速施工方法,在巷道爆破端面中心设置首爆区域、首爆区域外围设置中爆区域、中爆区域外围设置成型区域;所述首爆区域、中爆区域、成型区域顺序依次爆破;
所述首爆区域的设置方法为:在巷道爆破端面中心线位置布置巷道中心孔,以巷道中心孔为圆心的外圆周上布置多个空孔;同时以巷道中心孔为中心,布置空孔的外圆周外围菱形布置4个菱形孔;以巷道中心孔为中心,在45°对角线方向上设置4个楔形孔;
所述中爆区域的设置方法为:在首爆区域正下方布置一个一次底板中心孔,在一次底板中心孔水平方向上两侧对称布置一次底板孔;在一次底板中心孔正下方布置二次底板中心孔,在二次底板中心孔水平方向上两侧对称布置二次底板孔;在二次底板孔正上方布置侧帮孔,在首爆区域正上方布置一个顶板中心孔,在顶板中心孔水平线两对称布置顶板孔;
所述成型区域的设置方法为:在巷道爆破端面拱角内侧、中爆区域外侧各布置一个拱角孔,在巷道爆破端面拱顶内侧布置一个拱顶孔;在拱角孔和拱顶孔之间以拱角孔为中心对称布置拱形边孔;在巷道底板两端各布置一个底板角孔,在两个底板角孔之间水平方向等距离布置两个底板边孔;在底板角孔和拱角孔之间垂直方向上等距离布置侧帮边孔;在板角孔下方布置水沟成型孔。
在巷道一侧底板上安置抽出式通风局扇,抽出式通风局扇出风口一侧安装风筒布;巷道另一侧底板上安置压入式通风局扇。
所述抽出式通风局扇随着巷道的掘进串联设置。
在巷道内设置调车巷道,调车巷道底板上设有钢轨;钢轨与巷道底板上的钢轨连接。
本发明的有益效果:本发明科学设置炮孔,提高炮孔利用率。依据巷道断面尺寸,合理布置首爆区域、中爆区域、成型区域。减少了炮孔布置数量,提高了炮孔利用率,各爆破区域内合理安排炮孔,除了超欠挖现象,崩落岩石块度均匀,杜绝了大块产生。通过合理的布孔方式、爆破方法,炮孔与炮孔之间裂隙相互贯通,爆破能量充分释放,孔底部分的矿岩得到充分破碎,消除了爆破不充分出现的“炮根”现象,单炮进尺由普通爆破的1.5米提高到1.7米,提高13.3%。同时,本发明合理设置了通风装置,缩短了通风时间。利用通风局扇、风筒布将爆破后的炮烟迅速排出,大大缩短了爆破后炮烟排出的时间,为出渣(崩落岩石)创造了良好的工作环境;本发明科学设置了出渣装置,提高了出渣效率。通过调车巷道放置一组空矿车,电瓶车牵引矿车的数量由一辆增加到一组,大幅度提高了矿车运输效率,缩短了出渣工作时间,提高了出渣工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明巷道爆破端面示意图;
图3为本发明首爆区域示意图;
图4为本发明中爆区域示意图;
图5为本发明成型区域示意图:
图中:1、通风局扇,2、风筒布,3、调车巷道,4、空矿车,5、承重矿车,6、道岔,7、钢轨,8、装岩机,9、电瓶车,10、崩落岩石,11、首爆区域,12、中爆区域,13、成型区域,14、中心孔,15、空孔,16、菱形孔,17、楔形孔,18、一次底板中心孔,19、一次底板孔,20、二次底板中心孔,21、二次底板孔,22、侧帮孔,23、顶板中心孔,24、顶板孔,25、拱顶孔,26拱形边孔,27、拱角孔,28、侧帮边孔,29、底板边孔,30、底板角孔,31、水沟成型孔。
具体实施方式
参见图1至图5,一种井下巷道快速施工方法,在巷道爆破端面中心设置首爆区域11、首爆区域11外围设置中爆区域12、中爆区域12外围设置成型区域13;所述首爆区域11、中爆区域12、成型区域13顺序依次爆破;
首爆区域的设置方法为:在巷道爆破端面中心线位置布置巷道中心孔14,在巷道中心孔周围100mm布置6个空孔15;以巷道中心孔14为中心,距离空孔120-200mm菱形布置4个菱形孔16;以巷道中心孔14为中心,在45°对角线方向上距离巷道中心孔400mm位置上设置4个楔形孔17,楔形孔17水平倾向中心孔14与巷道断面的夹角为70°。首爆区域爆破时,在巷道中心孔14内安设段别为1段的半秒延期雷管;在菱形孔16内安设段别为3段的半秒延期雷管;在楔形孔17内安设段别为5段的半秒延期雷管;将半秒延期雷管的脚线引出孔外,向装药孔内充填炸药卷。。
所述中爆区域的设置方法为:在首爆区域正下方375mm布置一个一次底板中心孔18,在一次底板中心孔水平方向上距离一次底板中心孔560mm两侧各布置一个一次底板孔19;在一次底板中心孔18正下方525mm布置一个二次底板中心孔20,在二次底板中心孔20水平方向上两侧810mm各布置一个二次底板孔21;在二次底板孔正上方810mm位置各布置一个侧帮孔22,在巷道上方菱形孔16正上方625mm位置布置一个顶板中心孔23,在顶板中心孔23水平线两侧距离顶板中心孔625mm位置各布置一个顶板孔24。中爆区域爆破时,在一次底板中心孔18和一次底板孔19内安设段别为7段的半秒延期雷管;在二次底板中心孔20和二次底板孔21内安设段别为8段的半秒延期雷管;在顶板中心孔23内安设段别为7段的半秒延期雷管,在顶板孔24、侧帮孔22内安设段别为8段的半秒延期雷管;将半秒延期雷管的脚线引出孔外,向装药孔内充填炸药卷。
所述成型区域13的设置方法为:在巷道爆破端面拱角内侧100mm位置各布置一个拱角孔27,在巷道拱顶内侧100mm位置布置一个拱顶孔25;在拱角孔27和拱顶孔25之间沿巷道拱形线内侧等距离各布置两个拱形边孔26;在巷道设计底板角100mm位置各布置一个底板角孔30,在两个底板角孔30之间水平方向等距离布置两个底板边孔29;在底板角孔30和拱角孔27之间垂直方向上等距离各布置两个侧帮边孔28;在巷道右(或左)帮底板角孔30下部500mm、距侧帮250mm位置布置水沟成型孔31。成型区域爆破时,在底板角孔30和底板边孔29内安设段别为9段的半秒延期雷管;在拱角孔27、拱顶孔25、拱形边孔26、侧帮边孔28、水沟成型孔内31安设段别为10段的半秒延期雷管;将半秒延期雷管的脚线引出孔外,向装药孔内充填炸药卷。
在距离巷道端部15米、靠近巷道侧帮巷道底板位置安设抽出式通风局扇1,在抽出式通风局扇1出风口一侧安装风筒布2,风筒布2悬挂在巷道壁上并延伸至回风巷道,巷道掘进长度每增加100米,串联一台通风局扇1;在巷道另一侧帮巷道底板位置安设压入式通风局扇1和风筒布2,风筒布2出口距离巷道出口端不大于8米。利用通风局扇1、风筒布2将爆破后的炮烟迅速排出,大大缩短了爆破后炮烟排出的时间,为出渣(崩落岩石)创造了良好的工作环境。
在距离巷道端部50米处设置调车巷道3,调车巷道的长度满足8-10辆空矿车4存放要求;在巷道及调车巷道底板上铺设钢轨7、道岔6,装岩机8、空矿车4、承重矿车5、电瓶车9在钢轨7上运行;在调车巷道3内放置空矿车4,装岩机8将崩落岩石10装在空矿车4内,运至调车巷道3道岔6外的巷道钢轨7上,电瓶车9牵引一组8-10辆承重矿车5,运至提升井,由提升井提运至地表。在距离巷道端部50米处设置调车巷道3,将8-10辆一组空矿车4放置在调车巷道3内,每次将一辆空矿车4运送到装岩机8处,装岩机8一次装载一辆空矿车4,将装载满岩石后的承重矿车5运送到调车巷道3道岔6外的巷道轨道7上进行编组,电瓶车9牵引一组8-10辆承重矿车5。通过调车巷道3放置一组空矿车4,电瓶车9牵引矿车的数量由一辆增加到一组,大幅度提高了矿车运输效率,缩短了出渣(崩落岩石)工作时间,提高了出渣(崩落岩石)工作效率。
通过通风装置、出渣(崩落岩石)装置、合理的布孔方式、合理的爆破方法,凿制炮孔、爆破、出渣(崩落岩石)作业循环时间由31小时缩短到18小时,月掘进度由23次循环提高到40次循环,工作效率提高42.5%。月掘进进尺由34.5米提高到68米,巷道掘进效率提高了97.1%。

Claims (4)

1.一种井下巷道快速施工方法,其特征在于:在巷道爆破端面中心设置首爆区域(11)、首爆区域(11)外围设置中爆区域(12)、中爆区域(12)外围设置成型区域(13);所述首爆区域(11)、中爆区域(12)、成型区域(13)顺序依次爆破;
所述首爆区域(11)的设置方法为:在巷道爆破端面中心线位置布置巷道中心孔(14),以巷道中心孔(14)为圆心的外圆周上布置多个空孔(15);同时以巷道中心孔(14)为中心,布置空孔(15)的外圆周外围菱形布置4个菱形孔(16);以巷道中心孔(14)为中心,在45°对角线方向上设置4个楔形孔(17);
所述中爆区域(12)的设置方法为:在首爆区域(11)正下方布置一个一次底板中心孔(18),在一次底板中心孔(18)水平方向上两侧对称布置一次底板孔(19);在一次底板中心孔(18)正下方布置二次底板中心孔(20),在二次底板中心孔(20)水平方向上两侧对称布置二次底板孔(21);在二次底板孔正上方布置侧帮孔(22),在首爆区域(11)正上方布置一个顶板中心孔(23),在顶板中心孔(23)水平线两对称布置顶板孔(24);
所述成型区域(13)的设置方法为:在巷道爆破端面拱角内侧、中爆区域(12)外侧各布置一个拱角孔(27),在巷道爆破端面拱顶内侧布置一个拱顶孔(25);在拱角孔(27)和拱顶孔(25)之间以拱角孔(27)为中心对称布置拱形边孔(26);在巷道底板两端各布置一个底板角孔(30),在两个底板角孔(30)之间水平方向等距离布置两个底板边孔(29);在底板角孔(30)和拱角孔(27)之间垂直方向上等距离布置侧帮边孔(28);在板角孔(30)下方布置水沟成型孔(31)。
2.根据权利要求1所述的一种井下巷道快速施工方法,其特征在于:在巷道一侧底板上安置抽出式通风局扇(1),抽出式通风局扇(1)出风口一侧安装风筒布(2);巷道另一侧底板上安置压入式通风局扇(1)。
3.根据权利要求2所述的一种井下巷道快速施工方法,其特征在于:所述抽出式通风局扇(1)随着巷道的掘进串联设置。
4.根据权利要求1所述的一种井下巷道快速施工方法,其特征在于:在巷道内设置调车巷道(3),调车巷道(3)底板上设有钢轨(7);钢轨(7)与巷道底板上的钢轨连接。
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