CN110332865A - 深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法 - Google Patents

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邱贤阳
陈新
喻智
饶帝军
霍晓峰
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王远来
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Abstract

本发明公开了一种深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，采用两种炮孔组合进行延时爆破，其中一种炮孔为采场爆破岩体内部布置的若干排中深炮孔，另外一种为每排中深炮孔前面的岩体内部布置的致裂炮孔，每排致裂炮孔与后排的中深炮孔构成组合孔，爆破时后排的中深炮孔相对于前排的致裂炮孔延时起爆。本发明通过设置致裂炮孔利用深部岩体的高应力形成初始裂纹，然后中深炮孔利用初始裂纹爆破，可有效增加每米崩矿量和降低炸药单耗，进而提高深部矿体开采效率。

Description

深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法
技术领域
本发明属于矿山爆破技术，具体涉及一种深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法。
背景技术
随着浅部资源的开采殆尽及国民经济发展对矿产资源需求的不断增加，深部资源开发已成为国内外矿业发展的必然趋势。浅部资源和深部资源的矿山以1000米为界，目前我国已有一大批金属矿山进入千米开采阶段，如会泽铅锌矿的在建竖井井深达1526m，红透山铜矿的开采深度已超1200米，冬瓜山铜矿的主井开拓深度也已超1100米，此外夹皮沟金矿、凡口铅锌矿、程潮铁矿、湘西金矿、金川镍矿等众多金属矿山也相继进入深部开采。深部开采与浅部最大的不同是矿山岩体处于高地应力环境中，深部开采爆破中岩石的破坏是高地应力和爆炸荷载共同作用的结果。相关研究表明，在不超过岩体的强度范围内，即使增加不大的初始地应力量值，也可能显著改变岩体爆破破碎特性。由此可见，地应力对深部岩石爆破破岩的深刻影响不容忽视。
然而，目前深部开采爆破的爆破参数依然沿用浅部开采方案，并未充分考虑高地应力对爆破效果的影响，从而导致爆破设计不合理、爆破破碎效果不佳。如何在考虑地应力对爆破破岩效果影响的基础上，充分利用高应力岩体内储存的应变能来破岩，是深部开采中面临的一大技术难题。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有深部开采爆破设计未考虑地应力影响的问题，提供一种深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，充分利用深部采场的岩体高地应力来改善爆破质量和提高破岩效率。
本发明采用如下技术方案实现：
深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，采用两种炮孔组合进行延时爆破，其中一种炮孔为采场爆破岩体内部布置的若干排中深炮孔，另外一种为每排中深炮孔前面的岩体内部布置的致裂炮孔，每排致裂炮孔与后排的中深炮孔构成组合孔，爆破时后排的中深炮孔相对于前排的致裂炮孔延时起爆。
进一步的，每排所述中深炮孔按照扇形炮孔布置。
进一步的，每排所述致裂炮孔采用对称的倾斜炮孔，每排致裂炮孔的炮孔数量小于每排中深炮孔的炮孔数量。
进一步的，所述中深炮孔和致裂炮孔均为上向中深孔。
进一步的，所述中深炮孔和致裂炮孔内部填装的炸药采用起爆误差小于1ms的高精度雷管进行起爆。
在本发明的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，采场走向布置与岩体的最大主应力方向垂直，充分利用地应力作用形成横向致裂裂纹。
进一步的，所述致裂炮孔和中深炮孔之间采用12ms以内的短间隔延时爆破，中深炮孔爆破时可充分利用致裂炮孔爆破形成的初始裂纹来改善破岩效果。
本发明提供的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，相较于常规爆破方法，通过布置致裂炮孔及短延时起爆，充分利用高地应力形成初始致裂裂纹，利用高应力来改善爆破质量和提高破岩效率，进而改善深部采场爆破破岩效果，提高深部开采效率。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明
附图说明
图1为实施例中的中深炮孔和致裂炮孔的侧面布置示意图。
图2为实施例中的中深炮孔的单排布置示意图。
图3为实施例中的致裂炮孔的单排布置示意图。
图中标号：1-上向中深炮孔，2-致裂炮孔，3-自由面。
具体实施方式
实施例
参见图1-3，图示为采用本发明深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法的炮孔布置示意图，该采场岩体具有一个自由面3，在采场的岩体上平行于自由面3布置上向中深炮孔1和致裂炮孔2，其中若干排上向中深炮孔1等距布置在岩体内，每排上向中深炮孔1的排面平行于自由面3，每排中深炮孔1前面的岩体内布置一排致裂炮孔，每排致裂炮孔2所在的排面与上向中深炮孔1平行，每排致裂炮孔2与后排的上向中深炮孔1构成组合孔，爆破时后排的中深炮孔相对于前排的致裂炮孔短延时起爆。
上向中深炮孔1与致裂炮孔2按照采场走向交替排布，爆破前应当测试出采场岩体的主应力方向，上向中深炮孔1与致裂炮孔2的交替排布方向与岩体的最大主应力方向垂直，充分利用地应力作用形成横向致裂裂纹。有关岩体的应力测试为常规测试技术，本实施例在此不做赘述。
致裂炮孔2与上向中深炮孔1一样均为上向炮孔，每排炮孔均按照扇形炮孔布置，上向中深炮孔1仍然为对岩体破碎的主要爆破装药炮孔，致裂炮孔2只是利用高地应力使岩体产生初始致裂裂纹，每排致裂炮孔2的数量要远小于上向中深炮孔1。致裂炮孔2可以采用与扇形炮孔相同的倾斜炮孔，每排致裂炮孔2对称布置。
由于在相邻排的上向中深炮孔1之间插入布置有致裂炮孔2，因此相邻两排上向中深炮孔1之间的排间距要大于常规爆破，在本实施例中，上向中深炮孔1的排间距由常规的1.6m增加到2.2m，在两排上向中深炮孔1的中间位置增加布置一排致裂炮孔2，每排致裂炮孔2与后面一排的上向中深炮孔1组成一组组合炮孔，致裂炮孔2与上向中深炮孔1之间的排间距为1.1m。结合参见图2和图3，本实施例中的所有炮孔的直径均为76mm，其中呈扇形布置的上向中深炮孔1的孔底距为1.8-2.0m，每排炮孔数量为15个，每排致裂炮孔2的数量为2个，呈扇形斜向上倾斜对称布置。
在对本实施例中的炮孔装填炸药，上向中深炮孔1和致裂炮孔2均采用连续装药结构，孔内安装高精度起爆雷管，雷管的起爆误差小于1ms。爆破过程中，首先同时同一组组合炮孔内的2个致裂炮孔2，然后再起爆该组组合炮孔内部的剩下15个上向中深炮孔。致裂炮孔2与上向中深炮孔1之间的延期时间为9ms，实际应用中同一组组合炮孔内的致裂炮孔2和上向中深炮孔1之间的爆破延时时间不应当超过12ms，以保证上向中深炮孔1爆破时可充分利用致裂炮孔2爆破形成的初始裂纹来改善破岩效果。上向中深炮孔1之间的爆破顺序按照常规爆破顺序，本实施例在此不做赘述。
根据本实施例中的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法实际爆破效果，每米崩矿量比常规爆破增加了21.3％，炸药平均单耗降低了18.1％。
需要明确的是，以上描述的仅是本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡是基于本发明的技术方案和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均属于本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，其特征在于：采用两种炮孔组合进行延时爆破，其中一种炮孔为采场爆破岩体内部布置的若干排中深炮孔，另外一种为每排中深炮孔前面的岩体内部布置的致裂炮孔，每排致裂炮孔与后排的中深炮孔构成组合孔，爆破时后排的中深炮孔相对于前排的致裂炮孔延时起爆。
2.根据权利要求1所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，每排所述中深炮孔按照扇形炮孔布置。
3.根据权利要求2所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，每排所述致裂炮孔采用对称的倾斜炮孔，每排致裂炮孔的炮孔数量小于每排中深炮孔的炮孔数量。
4.根据权利要求3所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，所述中深炮孔和致裂炮孔均为上向中深孔。
5.根据权利要求1所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，所述中深炮孔和致裂炮孔内部填装的炸药采用起爆误差小于1ms的高精度雷管进行起爆。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，采场走向布置与岩体的最大主应力方向垂直，充分利用地应力作用形成横向致裂裂纹。
7.根据权利要求6所述的深部高应力采场上向中深孔组合爆破方法，所述致裂炮孔和中深炮孔之间采用12ms以内的短间隔延时爆破。
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