CN110145981A - 一种用于浅竖井的爆破成井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于浅竖井的爆破成井方法：地质钻机开设若干个空孔、辅助孔和周边孔，深度小于7米的井开设一个空孔，深度在7~15米的井开设两个空孔，深度大于15米且小于20米的井开设三个空孔，在开设三个空孔的情况下三个空孔呈正三角形布置、其中一个空孔作为掏槽孔用于装雷管、另外两个空孔留空，正三角形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上，辅助孔位于空孔周边，周边孔位于辅助孔周边。采用了本发明后，既适用于一般坚固性的岩石，又可适用于坚固性较大的岩石，在整个爆破过程中，掏槽孔和空孔不是一成不变，而是可以随时调整，如果其中一个空孔由堵塞，还有另外两个可以调整更改，从而不影响整体爆破进度。
Description
技术领域
本发明涉及一种爆破成井方法，尤其是一种用于浅竖井的爆破成井的方法。
背景技术
现有技术中经常中深孔爆破成井的方法，中深孔爆破成井的基本施工思路是：沿井的全高程凿若干平行孔，而后根据井的高度分若干次进行爆破，从而形成设计的断面和高度。优点是工人无需进入天井内作业，作业环境显著改善，安全性上大为提高。目前，国内矿山普遍采用以空孔为自由面的平行孔掏槽作业，将空孔以及下部平巷作为首响掏槽孔的自由面，为后响炮孔提高补偿空间，借助掏槽扩大补偿空间，利用辅助孔和周边孔完成掘井，附图1和2便是现有技术中的布孔方式，周边孔布置6个，将井壁轮廓六等分，掏槽孔布置成正方形，以正方形四个顶点作为掏槽孔，正方形边长为1.3米，圆心处布置空孔11来提供自由面，该种布孔方式中，有以下几个缺陷：
1、没有备用空孔，如果空孔在爆破过程中卡塞，就会缺少一个自由面，从而造成抵抗线变大，降低爆破效率；
2、只布置有掏槽孔和周边孔，没有辅助孔，孔间距就会变大，孔间距过大会导致掏槽孔的药量无法将掏槽孔与周边孔之间的岩石爆碎，或即便将岩石爆碎也无法将岩渣抛掷出，导致出现爆破岩渣“挤死”现象，从而造成堵孔，堵孔处理起来要用风管去吹，并且如果堵孔堵得较深，有可能无法吹通，进而造成该孔无法使用。
3、布孔时只能布置在围岩普氏系数较小，岩石较为松散的地方。如果岩石所处围岩的普氏系数较大，岩石较为坚硬，没有辅助孔，就会造成掏槽孔与周边孔的抵抗线增大，难以将岩石爆碎，该种布孔方式就不能继续使用。
发明内容
本发明的目的是解决解决现有技术中爆破成井的问题。
本发明采用的技术方案是：一种用于浅竖井的爆破成井方法：地质钻机开设若干个空孔、辅助孔和周边孔，深度小于7米的井开设一个空孔，深度在7~15米的井开设两个空孔，深度大于15米且小于20米的井开设三个空孔，在开设三个空孔的情况下三个空孔呈正三角形布置、其中一个空孔作为掏槽孔用于装雷管、另外两个空孔留空，正三角形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上，辅助孔位于空孔周边，周边孔位于辅助孔周边，辅助孔和周边孔内均装雷管；
起爆时，掏槽孔内的雷管先起爆，掏槽孔起爆后经过一段延时后若干个辅助孔同时起爆，辅助孔起爆后经过一段延时后若干个周边孔中其中一些先起爆、剩下孔后起爆。
作为本发明的进一步改进，深度大于15米且小于20米中，辅助孔有五个，呈正五边形布置，正五边形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上；周边孔有六个、呈正六边形布置，正六边形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上，起爆时周边孔中其中三个孔先起爆、剩余三个孔后起爆。
作为本发明的进一步改进，掏槽孔、辅助孔、先起爆的三个周边孔和后起爆的三个周边孔的起爆延时分别为非电毫秒雷管段别2段、4段、6段和8段。
本发明的有益效果是：采用了本发明后，既适用于一般坚固性的岩石，又可适用于坚固性较大的岩石，在整个爆破过程中，掏槽孔和空孔不是一成不变，而是可以随时调整，如果其中一个空孔由堵塞，还有另外两个可以调整更改，从而不影响整体爆破进度。作业安全，施工人员在巷道内工作，无需进入天井内施工，无需搭建平台进行高空作业。爆破成井施工减少了高空平台的架设，爆破可以连续进行，工期短，成井效率显著提高。
附图说明
图1现有技术示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明示意图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为雷管装药结构。
图中所示： 1、2、3，4、5和6均为现有技术的周边孔；附图标记7、8、9和10均为现有技术的掏槽孔；11为现有技术的空孔；12、13、14、15、16和17均为本发明的周边孔；18、19、20、21、22均为本发明的辅助孔；23，24和25均为本发明的空孔；26导火索，27面砂，28火药，29底砂，30堵孔塞。（图中的小圈是为了方便标识孔的位置，不能理解为孔的实际大小。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，以-880m~-900m回风井，导段风井施工为例。风井直径3米，井深16米，进行相应的布孔设计改良：
1：凿岩设备
采用Ф90地质钻机，这样20米以内打孔的偏斜率较低，精度较容易控制，可以满足平行掏槽孔的精度要求，根据矿山生产条件和工作效率，炮孔径确定为90mm。
2、炮孔间距（装有雷管的孔称为炮孔）
2.1 掏槽孔间距
采用平行孔掏槽形式爆破成井，空孔作为首响掏槽孔提供自由面，空孔越多、孔径越大，爆破效果越好。但考虑设备凿岩效率和成本，一般情况下，7米以下天井采用一个空孔，7~15米天井采用双空孔，15米以上天井采用3个空孔。该导段风井约16米，因此布置三个孔，三个孔成正三角形以井筒中心为中心，其中一个孔作为掏槽孔，另外两个作为空孔不装药来提供爆破自由面，在整个爆破过程中，掏槽孔和空孔不是一成不变，而是可以随时调整，如果其中一个空孔堵塞，还有另外两个可以调整更改，从而不影响整体爆破进度。
掏槽孔与空孔应选择合适的间距，如果孔间距过小，凿岩过程中出现穿孔的概率会增大；孔间距过大会导致掏槽孔的药量无法将掏槽孔与空孔之间的岩石爆碎，或即便爆碎也无法将岩渣抛掷出，导致出现爆破岩渣挤死现象。
掏槽孔与空孔间距的计算公式为：
L=（2~4）d+D/2
L为掏槽孔与空孔间距，mm；D为空孔直径，取90mm；d为装药孔直径，取90mm。
经计算，L=225~405mm。
由于掏槽孔为大孔径，钻孔深度达21米，孔间距过小，可能出现穿孔，经过研究决定取平均值L=300mm，故三个空孔布置在以井筒为中心、半径300mm的正三角形外接圆上。
2.2 辅助孔间距
考虑到首响掏槽孔与空孔形成的槽腔空间相对较小，掏槽孔爆破后应尽可能的扩大槽腔，因此增加辅助孔。考虑到凿岩成本和爆破效率，增加5个辅助孔，辅助孔与空孔的间距L=700mm，辅助孔布置成以井筒为中心、半径1000mm的正五边形外接圆上。
2.3、周边孔间距
掏槽孔破碎后，辅助孔爆破扩大槽腔空间，周边孔均匀布置以井筒为中心、半径1500mm的正六边形外接圆上，也就是布置在井壁上，共6个。
掏槽孔采用耦合装药结构，炸药采用Ф85乳化炸药，每条3kg，药长400mm， 孔底堵塞0.5m，顶部面砂采用炮泥堵塞1米。
3、爆破
雷管顶部面砂的填塞务必使用水炮泥，按黏土与沙子3:1比例，加20%的水制成，并且在施工过程中严格控制填塞高度。爆破采用非电起爆系统，为确保起爆可靠，总共12个孔装雷管，留2个空孔不雷管，每个炮孔内各置两发雷管，槽子区单孔先响，接着5个辅助孔作同一段次再响，掏槽孔与辅助孔微差时间间隔50ms，周边孔3个孔作一个段次，6个孔分两次响，辅助孔与周边孔、周边孔两个段次之间微差时间间隔均为50ms，总共分四个段次起爆（参照非电毫秒雷管段别，掏槽孔、辅助孔、先起爆的三个周边孔和后起爆的三个周边孔的起爆延时分别为非电毫秒雷管段别2段、4段、6段和8段）。
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于浅竖井的爆破成井方法，其特征在于：
用地质钻机开设若干个空孔、辅助孔和周边孔，深度小于7米的井开设一个空孔，深度在7~15米的井开设两个空孔，深度大于15米且小于20米的井开设三个空孔，在开设三个空孔的情况下三个空孔呈正三角形布置、其中一个空孔作为掏槽孔用于装雷管、另外两个空孔留空，正三角形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上，辅助孔位于空孔周边，周边孔位于辅助孔周边，辅助孔和周边孔内均装雷管；
起爆时，掏槽孔内的雷管先起爆，掏槽孔起爆后经过一段延时后若干个辅助孔同时起爆，辅助孔起爆后经过一段延时后若干个周边孔中其中一些先起爆、剩下孔后起爆。
2.根据权利要求1所述的一种用于浅竖井的爆破成井方法，其特征在于：深度大于15米且小于20米中，辅助孔有五个，呈正五边形布置，正五边形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上；周边孔有六个、呈正六边形布置，正六边形的外接圆位于以井筒中心为圆心的圆上，起爆时周边孔中其中三个孔先起爆、剩余三个孔后起爆。
3.根据权利要求2所述的一种用于浅竖井的爆破成井方法，其特征在于：掏槽孔、辅助孔、先起爆的三个周边孔和后起爆的三个周边孔的起爆延时分别为非电毫秒雷管段别2段、4段、6段和8段。
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