CN108627057A - 一种厚大矿体拉槽爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种厚大矿体拉槽爆破方法。本发明的方法包括如下步骤：（1）炮孔设计与施工；（2）龟裂孔爆破与切割缝形成；（3）对扒孔爆破与补偿空间逐级释放；（4）垂直孔爆破与上分层采空区贯通：当对扒孔变为垂直孔后，炮孔底部与上分层的贯通距离达到最小，垂直孔采用孔底起爆增强底部爆破做功能力，使得与上分层采空区贯通；（5）拉槽爆破效果的判断：龟裂孔、多次对扒孔、垂直孔爆破后的爆破效果，可以通过崩落菱形块矿体的体积、转移崩落矿石的体积以及矿石的品位贫化现象来判断拉槽的。本发明的方法与传统相比拉槽效率高、周期短、成本低，且不涉及临边作业更加安全可操作。
Description
技术领域：
本发明涉及一种厚大矿体拉槽爆破方法，属于井下中深孔爆破技术领域。
背景技术：
当采用无底柱分段崩落法采矿的黑色金属矿山进入一个新的开采水平后，首先进行的是切割拉槽工作，为上向中深孔爆破创造自由面。拉槽常用的方法为开凿切割天井，借助切割天井的补偿空间实现拉槽，这样的方法成本高、周期长、拉槽效率低。尤其是针对平均厚度大于40m的厚大矿体,完全可以根据拉槽分层、拉槽上分层的巷道位置关系，布置合适倾斜孔、选择合适的装药结构实现拉槽方法的优化。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种厚大矿体拉槽爆破方法，取消传统拉槽时的切割天井施工，利用拉槽分层与上分层的巷道位置关系，布置龟裂孔、对扒倾斜孔、垂直孔等炮孔，选择合适的装药结构和堵塞长度，逐次爆破释放补偿空间，实现拉槽。
上述的目的通过以下技术方案实现：
一种厚大矿体拉槽爆破方法，该方法包括如下步骤：
（1）炮孔设计与施工：根据上部采空区覆盖层和已退采分层进路位置，选择已退采分层进路的正下方布置龟裂孔，以龟裂孔爆破后形成的裂缝和拉槽分层联络道为自由面，两侧倾斜一定角度布置一次对扒炮孔，保证对扒孔孔底距小于最小抵抗线，按照同样的技术要求布置N次对扒炮孔，对扒炮孔的数量N等于进路间距与崩矿步距之商，一次、二次……N次对扒炮孔的倾角依次增大直至垂直；
（2）龟裂孔爆破与切割缝形成：龟裂孔装药，根据拉槽分层联络道的巷道宽度确定凿岩孔数量，龟裂孔分为补偿空孔、装药爆破孔，此两种孔间隔布置，装药结构采用孔口齐发爆破，补偿空孔提供补偿空间，爆破后完成的矿体形成切割裂缝为后续爆破提供初始自由面；
（3）对扒孔爆破与补偿空间逐级释放；
（4）垂直孔爆破与上分层采空区贯通：当对扒孔变为垂直孔后，炮孔底部与上分层的贯通距离达到最小，垂直孔采用孔底起爆增强底部爆破做功能力，使得与上分层采空区贯通；
（5）拉槽爆破效果的判断
龟裂孔、多次对扒孔、垂直孔爆破后的爆破效果，可以通过崩落菱形块矿体的体积、转移崩落矿石的体积以及矿石的品位贫化现象来判断拉槽的：当转移崩落矿石的体积小于崩落菱形块矿体的体积，同时矿石品位未出现贫化、迎头表现出空悬现象，则爆破效果不好，反之，则爆破效果较好。
有益效果：
本发明的方法由于取消了切割天井施工，只需要布置倾斜孔、选择合适的装药结构通过多次爆破即可实现拉槽，与传统相比拉槽效率高、周期短、成本低，且不涉及临边作业更加安全可操作。
附图说明
图1为厚大矿体拉槽爆破方法结构示意图；
图2为A-A剖面结构示意图；
图3为B-B剖面结构示意图；
图4为C-C剖面结构示意图；
图5为孔口装药结构示意图；
图6为孔底装药结构示意图。
附图标记列表：
1-采空区覆盖层，2-已退采分层进路，3-菱形块矿体，4-垂直炮孔，5-拉槽分层联络道，6-凿岩中心，7-凿岩中心距、8-拉槽龟裂孔、9-对扒前倾孔、10-凿岩倾角、11-补偿空孔、12-装药爆破孔、13-一次对扒炮孔、14-二次对扒炮孔、15(16)-三(四)次对扒炮孔、17(18)-五(六)次对扒炮孔、19(20)-七(八)次对扒炮孔、21(22)-九(十)次对扒炮孔、23-孔底距、24-起爆药包、25-起爆雷管、26-粒状铵油炸药、27-堵塞物、28-雷管脚线、29-垂直孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明的厚大矿体拉槽爆破方法，该方法包括如下步骤：
(1)炮孔设计与施工：
以分层高度15m、进路间距20m，矿体厚大拉槽孔最深为两个分层高度，拉槽分层联络道宽度为5.5m、巷道高度为4.1m，拉槽孔凿岩采用YQ-100型凿岩机的落矿参数为例。
根据采空区覆盖层1和已退采分层进路2的位置，选择已退采分层进路的正下方布置龟裂孔8，以龟裂孔8爆破后形成的裂缝和拉槽分层联络道5为自由面，两侧倾斜一定角度布置一次对扒炮孔13，保证对扒孔孔底距23小于最小抵抗线。按照同样的技术要求布置14-22对扒炮孔，对扒炮孔的数量和次数取决于各矿山分段高度、进路间距、崩矿步距等参数圈定的菱形块3尺寸。此外14-22对扒炮孔倾角依次增大直至形成垂直孔29。
(2)龟裂孔爆破与切割缝形成
龟裂孔8装药，根据本矿山拉槽分层联络道的巷道宽度5.5m，最终决定每隔0.5m布置一个孔共布置11个孔，此排龟裂孔分为补偿空孔11、装药爆破孔12，间隔布置。所有装药爆破孔12孔口堵塞长度27尽量小，炸药装满即可。龟裂孔中的装药爆破孔装药结构如图5中所示，起爆药包24至于口部，5个装药孔的起爆雷管25之间无延期时间，同段起爆。起爆时爆轰波在雷管脚线28内传播，引爆起爆雷管25和起爆药包24，接着将钝感粒状铵油炸药26引爆，补偿空孔11为装药孔12提供补偿空间，龟裂孔借助拉槽分层联络道5作为自由面形成爆破漏斗，形成一条切割缝向矿体上部延伸，该切割裂缝将为后续爆破提供初始自由面。
(3)对扒孔爆破与补偿空间逐级释放。
根据本矿山分层高度15m、进路间距20m、拉槽崩矿步距2.0m，需在龟裂孔两侧分别布置10排对扒孔，倾角范围为45°～90°，需要保证各排底部的孔底距23大于最小抵抗线。在切割裂缝的左右两侧各布置一排一次对扒孔13，一次对扒孔13的装药结构需如图5右侧部分所示在爆破时将起爆药包24置于炮孔底部，一次对扒孔孔口堵塞长度27与二次对扒孔14孔口堵塞长度27之间的法向距离需大于爆破最小抵抗线，避免二次对扒孔14受一次对扒孔13爆破的冲击而破坏。后续编号15-22的对扒孔装药也满足该技术要求，每次爆破后均将崩落矿石转移释放空间。多排对扒孔爆破后在已退采分层进路的下部形成暂时空场，补偿空间不断释放增大。
(4)垂直孔爆破与上分层采空区贯通。
随着编号13-22对扒孔角度的逐渐增加，释放的补偿空间也越来越大，炮孔底部与上分层的贯通距离也越来越小，当倾角增加至90°时变为垂直孔29，炮孔底部与采空区覆盖层1的贯通距离达到最小，垂直孔采用孔底起爆增强底部爆破做功能力，使得与上分层采空区贯通。
(5)拉槽爆破效果的判断
垂直孔后每排的崩矿量是不同的，按照本矿山第一排垂直孔的崩矿量为427.4m3,按照该矿山松散系数为1.75，则矿量体积为748m3，结合该矿山使用的出矿设备为6m3/车，则可以出矿125车。根据龟裂孔8、多次对扒孔13-22、垂直孔29爆破后的爆破效果，通过出矿车数X与125车的大小关系，以及矿石品位贫化现象可以判断是否与上部采空区覆盖层1导通，即可判断拉槽是否成功。
本专利方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利的保护范围。
Claims (3)
1.一种厚大矿体拉槽爆破方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
（1）炮孔设计与施工；
（2）龟裂孔爆破与切割缝形成：龟裂孔装药，根据拉槽分层联络道的巷道宽度确定凿岩孔数量，龟裂孔分为补偿空孔、装药爆破孔，此两种孔间隔布置，装药结构采用孔口齐发爆破，补偿空孔提供补偿空间，爆破后完成的矿体形成切割裂缝为后续爆破提供初始自由面；
（3）对扒孔爆破与补偿空间逐级释放；
（4）垂直孔爆破与上分层采空区贯通：当对扒孔变为垂直孔后，炮孔底部与上分层的贯通距离达到最小，垂直孔采用孔底起爆增强底部爆破做功能力，使得与上分层采空区贯通；
（5）拉槽爆破效果的判断：龟裂孔、多次对扒孔、垂直孔爆破后的爆破效果，可以通过崩落菱形块矿体的体积、转移崩落矿石的体积以及矿石的品位贫化现象来判断拉槽的。
2.根据权利要求1所述的厚大矿体拉槽爆破方法，其特征是：步骤（1）中所述的炮孔设计与施工的方法是：根据上部采空区覆盖层和已退采分层进路位置，选择已退采分层进路的正下方布置龟裂孔，以龟裂孔爆破后形成的裂缝和拉槽分层联络道为自由面，两侧倾斜一定角度布置一次对扒炮孔，保证对扒孔孔底距小于最小抵抗线，按照同样的技术要求布置N次对扒炮孔，对扒炮孔的数量N等于进路间距与崩矿步距之商，一次、二次……N次对扒炮孔的倾角依次增大直至垂直。
3.根据权利要求1所述的厚大矿体拉槽爆破方法，其特征是：步骤（5）中所述的判断方法是：当转移崩落矿石的体积小于崩落菱形块矿体的体积，同时矿石品位未出现贫化、迎头表现出空悬现象，则爆破效果不好，反之，则爆破效果较好。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111997615A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 海南矿业股份有限公司 | 一种短天井与楔形炮孔联合拉槽方法 |
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| CN106247877A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-21 | 安徽马钢罗河矿业有限责任公司 | 一种超高度无切割井斜线对称强制拉槽方法 |
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