CN110345820A - 一种辅助掏槽直眼爆破技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助掏槽直眼爆破技术，涉及巷道爆破施工技术领域，解决了现有斜眼掏槽爆破技术存在炮眼深度易受开挖断面尺寸的限制、不易提高循环进尺、不便于多台钻机同时作业、爆破效果差、岩石不易清理的技术问题。该辅助掏槽直眼爆破技术包括在巷道断面设置的大孔径辅助掏槽孔、直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔，按照直眼掏槽孔‑直眼辅助孔‑直眼周边孔的起爆顺序进行全断面一次起爆。本发明钻机打孔时不需要摆角度，炮眼深度不会受到巷道开挖断面尺寸的限制，并且减少钻机工作的占用空间，可以同时布置多个钻机同时作业，提高工作效率。岩石抛出距离短，渣堆集中，方便清理。操作方便，减少误差，提高爆破效果，容易使巷道成型。

Description

一种辅助掏槽直眼爆破技术

技术领域

本发明涉及巷道爆破施工技术领域，具体来说，是指一种辅助掏槽直眼爆破技术。

背景技术

爆破技术，是利用炸药爆炸的能量破坏某种物体的原结构，并实现不同工程目的所采取的药包布置和起爆方法的一种工程技术。目前，如图4-6所示，井下爆破技术多是采用斜眼掏槽爆破技术，其掏槽孔和周边孔均与巷道掘进方向带有一定的角度，在掏槽孔和周边孔中装药进行爆破。但是斜眼掏槽爆破技术存在如下问题：

1、炮眼(装药的孔均称为炮眼)深度易受开挖断面尺寸的限制。例如在较小的断面尺寸满足不了钻机打深孔时摆角度的要求，从而不能使用斜眼掏槽爆破技术。

2、不易提高循环进尺。由于炮眼与巷道掘进方向带有一定的角度，角度难以控制，炮眼深度加大就会造成炮眼角度误差加大，导致爆破达不到设计效果。

3、不便于多台钻机同时作业。由于钻机打设掏槽孔和周边孔时，钻机与爆破断面成角度摆设，所占用空间大，影响布置多台钻机同时打孔作业。

4、爆破效果差。由于炮眼与巷道掘进方向带有一定的角度，在打设炮眼时，不仅操作复杂，耗费时间长，而且容易出现误差，导致不能达到预期的爆破效果。

5、岩石抛出距离较远，渣堆分散，不易清理。岩石抛出距离与爆破作用指数成正比。爆破作用指数是爆破漏斗底圆半径与最小抵抗线。由于炮眼与巷道掘进方向带有一定的角度，导致爆破漏斗底圆半径大，从而导致岩石抛出距离较远，渣堆分散，不易清理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种辅助掏槽直眼爆破技术，以解决现有斜眼掏槽爆破技术存在炮眼深度易受开挖断面尺寸的限制、不易提高循环进尺、不便于多台钻机同时作业、爆破效果差、岩石抛出距离较远，渣堆分散，不易清理的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种辅助掏槽直眼爆破技术，包括：

在巷道断面的垂直中心线中部或中下部沿巷道掘进方向设置大孔径辅助掏槽孔，大孔径辅助掏槽孔的孔深比超前钻探孔深短30000mm以上；

在巷道断面位于大孔径辅助掏槽孔周边沿巷道掘进方向均布有多个直眼掏槽孔，多个直眼掏槽孔孔深小于大孔径辅助掏槽孔孔深；

在巷道断面边缘沿巷道掘进方向均布有多个直眼周边孔，在巷道断面位于直眼掏槽孔和直眼周边孔之间沿巷道掘进方向均布有多个直眼辅助孔；直眼掏槽孔孔深为直眼辅助孔孔深的1.04-1.1倍；

在直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔内装药，按照直眼掏槽孔-直眼辅助孔-直眼周边孔的起爆顺序进行全断面一次起爆。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

1、本发明打设的直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔均与巷道掘进方向平行，钻机打孔时不需要摆角度，炮眼的深度不会受到巷道开挖断面尺寸的限制，并且减少钻机工作的占用空间，可以同时布置多个钻机同时作业，提高工作效率。

2、本发明打设的直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔均与巷道掘进方向平行，爆破漏斗底圆半径远小于斜眼掏槽爆破技术的爆破漏斗底圆半径，爆破作用指数小，岩石抛出距离短，渣堆集中，方便清理。

3、本发明打设的直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔均与巷道掘进方向平行，在巷道掘进方向水平时，可以直接水平打设炮眼；在巷道掘进方向倾斜时，可以根据巷道走向快速确定炮眼角度，炮眼角度容易控制，并且操作方便，减少误差，提高爆破效果，容易使巷道成型。

4、本发明在巷道断面的垂直中心线中部或中下部沿巷道掘进方向设置大孔径辅助掏槽孔，大孔径辅助掏槽孔内不装药，可以在爆破时增加一个自由面，提高爆破效果。

5、超前钻探是在矿井掘进工作中的一项工作环境特殊、技术难度大、工作要求高且关系到矿井安全的工作。超前用钻探法是用设备向掘进面前方钻探一定深度并取岩芯。通过观察和分析岩芯的构造情况，对巷道掘进工作面前方的灾害性含、导水体，陷落柱和断层等进行准确定位。

本发明大孔径辅助掏槽孔的孔深比超前钻探孔深短30000mm以上，多个直眼掏槽孔孔深小于大孔径辅助掏槽孔的孔深。可以在爆破前先一次将大孔径辅助掏槽孔打设好，在后续爆破时不需要再打设大孔径辅助掏槽孔，可以节约工序，提高工作效率，并且大孔径辅助掏槽孔孔深更大，可以进一步提高爆破效果。

6、直眼掏槽孔爆破前，爆破自由面相对空间较小，岩石的夹制作用较大，导致直眼掏槽孔爆破时会留有残孔，一般直眼掏槽孔爆破深度不能完全达到打设深度。而直眼辅助孔和直眼周边孔是在直眼掏槽孔爆破后进行爆破，相对空间较大，岩石的夹制作用较小，几乎没有残孔。本发明直眼掏槽孔孔深为直眼辅助孔孔深的1.04-1.1倍，施工时，直眼辅助孔孔深和直眼周边孔孔深相同，从而可以保证直眼掏槽孔爆破后形成的自由面深度可以满足直眼辅助孔和直眼周边孔爆破的深度。

优选的，所述大孔径辅助掏槽孔的孔深为60000mm。

可以满足多个爆破循环掘进的需要，并且由于超前钻探的孔深比允许掘进距离不能小于30000mm，可以避免超前钻探孔深过大，导致超前钻探实施难度过大。

优选的，所述直眼辅助孔孔深为2000mm-2100mm；所述直眼周边孔孔深为2000mm-2100mm。

可以根据单次爆破进尺需要，选择直眼辅助孔孔深和直眼周边孔孔深，直眼辅助孔孔深为2000mm-2100mm，直眼周边孔孔深为2000mm-2100mm，避免直眼辅助孔孔深和直眼周边孔孔深过大，内部装有的炸药量过大，导致，爆破时崩出的渣块对工作面设备损坏。

优选的，所述直眼辅助孔孔深和直眼周边孔孔深均为2000mm。

大孔径辅助掏槽孔孔深正好为直眼辅助孔孔深和直眼周边孔孔深的整数倍，一个大孔径辅助掏槽孔可以满足整数倍的爆破循环，提高工作效率，避免做无用功。

优选的，布置所述大孔径辅助掏槽孔、直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔时，均采用湿式打眼法。

采用湿式打眼法方便在打孔时将孔内的岩粉冲刷出来，不需要单独清理孔内岩粉，提高工作效率。而且井下本身环境恶劣，空气流通性差，采用湿式打眼法可以降尘，避免岩粉分散在空气中，对施工环境造成干扰，并提高井下的工作环境。

优选的，布置所述大孔径辅助掏槽孔时，采用ZYW—3200全液压坑道钻机。

优选的，布置所述直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔时，采用YT29气腿式凿岩机。

优选的，所述相邻直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔之间的间距为300mm—600mm。

可以根据岩石性质，选择相邻直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔之间的间距为，相邻直眼掏槽孔、直眼辅助孔以及直眼周边孔之间的间距为300mm—600mm，可以在完成爆破效果的前提下，减少打孔和使用炸药的数量。

优选的，所述直眼掏槽孔和大孔径辅助掏槽孔间距为300-600mm，可以在完成爆破效果的前提下，减少打孔和使用炸药的数量。

优选的，所述直眼周边孔与巷壁间距为100-250mm，可以在完成爆破效果的前提下，减少打孔和使用炸药的数量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明炮眼布置图；

图2是图1左视图；

图3是图1俯视图；

图4是现有斜眼掏槽爆破技术炮眼布置图；

图5是图4左视图；

图6是图4俯视图。

图中：1-大孔径辅助掏槽孔，2-直眼掏槽孔，3-直眼周边孔，4-直眼辅助孔，A-巷高，B-直眼周边孔孔深，C-直眼辅助孔孔深，D-直眼掏槽孔孔深，E-巷宽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

一种辅助掏槽直眼爆破技术，如图1-3所示，先将ZYW—3200全液压坑道钻机开入巷道内，沿巷道腰线(巷道掘进方向)在巷道断面的垂直中心线中部打设1个大孔径辅助掏槽孔1，超前钻探孔深为90000mm，大孔径辅助掏槽孔1孔深为60000mm。大孔径辅助掏槽孔1的直径为133mm。大孔径辅助掏槽孔1打设完毕后，将ZYW—3200全液压坑道钻机开出巷道。

然后人工使用两台YT29气腿式凿岩机同时在巷道断面位于大孔径辅助掏槽孔1周边沿巷道掘进方向均匀打设8个直眼掏槽孔2，直眼掏槽孔孔深D为2200mm。直眼掏槽孔2和大孔径辅助掏槽孔1之间最短的间距为300mm。相邻直眼掏槽孔2之间的间距为346mm。直眼掏槽孔2的直径为42mm。

再在巷道断面边缘沿巷道掘进方向使用两台YT29气腿式凿岩机同时均匀打设28个直眼周边孔3，直眼周边孔孔深B为2000mm。直眼周边孔3和巷壁间距为100mm。相邻直眼周边孔3之间的间距为346mm。直眼周边孔3的直径为42mm。

最后在巷道断面位于直眼周边孔3和直眼掏槽孔2之间沿巷道掘进方向使用两台YT29气腿式凿岩机同时均匀打设26个直眼辅助孔4，直眼辅助孔孔深C为2000mm。相邻直眼辅助孔4之间的间距为346mm。直眼辅助孔4与直眼周边孔3、直眼掏槽孔2之间的间距为均为346mm。直眼辅助孔4的直径为42mm。

值得注意的是，由于煤矿井下为了施工安全，是使用风压为设备提供动力，在风压条件满足的情况下，可以同时使用两台以上的YT29气腿式凿岩机打设炮眼，从而提供工作效率。

值得注意的是，每个巷道的巷高A和巷宽E不同，可根据不同的巷道布置不同的炮眼。

由于目前国内岩巷掘进均采用直径32mm、35mm两种药卷，因要求炮孔直径比药卷直径大10mm，因此直眼掏槽孔2、直眼周边孔3以及直眼辅助孔4的直径也可根据情况为45mm，从而使用直径35mm的药卷。

打设孔时，均采用湿式打眼法，即边钻孔，边往孔内注水，将孔内的岩粉冲刷出来。

孔打设完毕后，在每个直眼掏槽孔2、直眼辅助孔4以及直眼周边孔3内装炸药，最后连线一次全断面爆破。起爆顺序依次为直眼掏槽孔2-直眼辅助孔4-直眼周边孔3。

爆破作业时，大孔径辅助掏槽孔1不进行装药爆破，作用是提供爆破自由面；先爆破直眼掏槽孔2，形成更大的爆破自由面；再爆破直眼辅助孔4，再一次形成更大的爆破自由面；最后爆破直眼周边孔3，形成巷道所需断面，从而爆破掘进2000mm。在循环爆破30次后，掘进长度刚好为大孔径辅助掏槽孔1的孔深，再重新打设大孔径辅助掏槽孔1，依次循环。

值得注意的是，可以根据岩石性质，改变直眼周边孔3与巷壁之间的距离，也可以增加或减少直眼辅助孔4的数量，从而满足爆破要求。

实施例2：

一种辅助掏槽直眼爆破技术，

先使用ZYW—3200全液压坑道钻机沿巷道腰线(巷道掘进方向)在巷道断面的垂直中心线中下部打设1个大孔径辅助掏槽孔1，超前钻探孔深为90000mm，大孔径辅助掏槽孔1孔深为60000mm。大孔径辅助掏槽孔1的直径为133mm。

然后在巷道断面位于大孔径辅助掏槽孔1周边沿巷道掘进方向使用两台YT29气腿式凿岩机同时均匀打设8个直眼掏槽孔2，直眼掏槽孔孔深D为2200mm。直眼掏槽孔2和大孔径辅助掏槽孔1之间最短的间距为555mm。相邻直眼掏槽孔2之间的间距为600mm。直眼掏槽孔2的直径为45mm。

再在巷道断面边缘沿巷道掘进方向使用两台YT29气腿式凿岩机同时均匀打设28个直眼周边孔3，直眼周边孔孔深B为2000mm。直眼周边孔3和巷壁间距为250mm。相邻直眼周边孔3之间的间距为600mm。直眼周边孔3的直径为45mm。

最后在巷道断面位于直眼周边孔3和直眼掏槽孔2之间沿巷道掘进方向使用两台YT29气腿式凿岩机同时均匀打设26个直眼辅助孔4，直眼辅助孔孔深C为2000mm。相邻直眼辅助孔4之间的间距为600mm。直眼辅助孔4与直眼周边孔3和直眼掏槽孔2之间的间距为均为600mm。直眼辅助孔4的直径为45mm。

打设孔时，均采用湿式打眼法。孔打设完毕后，在每个直眼掏槽孔2、直眼辅助孔4以及直眼周边孔3内装炸药，最后连线一次全断面爆破。起爆顺序依次为直眼掏槽孔2-直眼辅助孔4-直眼周边孔3。

爆破作业时，大孔径辅助掏槽孔1不进行装药爆破，作用是提供爆破自由面；先爆破直眼掏槽孔2，形成更大的爆破自由面；再爆破直眼辅助孔4，再一次形成更大的爆破自由面；最后爆破直眼周边孔3，形成巷道所需断面，从而爆破掘进2000mm。在循环爆破30次后，掘进长度刚好为大孔径辅助掏槽孔1的孔深，再重新打设大孔径辅助掏槽孔1，依次循环。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，包括：

在巷道断面的垂直中心线中部或中下部沿巷道掘进方向设置大孔径辅助掏槽孔(1)，大孔径辅助掏槽孔(1)的孔深比超前钻探孔深短30000mm以上；

在巷道断面位于大孔径辅助掏槽孔(1)周边沿巷道掘进方向均布有多个直眼掏槽孔(2)，多个直眼掏槽孔孔深(D)小于大孔径辅助掏槽孔(1)的孔深；

在巷道断面边缘沿巷道掘进方向均布有多个直眼周边孔(3)，在巷道断面位于直眼掏槽孔(2)和直眼周边孔(3)之间沿巷道掘进方向均布有多个直眼辅助孔(4)；直眼掏槽孔孔深(D)为直眼辅助孔孔深(C)的1.04-1.1倍；

在直眼掏槽孔(2)、直眼辅助孔(4)以及直眼周边孔(3)内装药，按照直眼掏槽孔(2)-直眼辅助孔(4)-直眼周边孔(3)的起爆顺序进行全断面一次起爆。

2.根据权利要求1所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述大孔径辅助掏槽孔(1)的孔深为60000mm。

3.根据权利要求2所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述直眼辅助孔孔深(C)为2000mm-2100mm；所述直眼周边孔孔深(B)为2000mm-2100mm。

4.根据权利要求3所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述直眼辅助孔孔深(C)和直眼周边孔孔深(B)均为2000mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，布置所述大孔径辅助掏槽孔(1)、直眼掏槽孔(2)、直眼辅助孔(4)以及直眼周边孔(3)时，均采用湿式打眼法。

6.根据权利要求1所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，布置所述大孔径辅助掏槽孔(1)时，采用ZYW—3200全液压坑道钻机。

7.根据权利要求1所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，布置所述直眼掏槽孔(2)、直眼辅助孔(4)以及直眼周边孔(3)时，采用YT29气腿式凿岩机。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述相邻直眼掏槽孔(2)、直眼辅助孔(4)以及直眼周边孔(3)之间的间距为300mm—600mm。

9.根据权利要求8所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述直眼掏槽孔(2)和大孔径辅助掏槽孔(1)间距为300-600mm。

10.根据权利要求9所述的辅助掏槽直眼爆破技术，其特征在于，所述直眼周边孔(3)与巷壁间距为100-250mm。