CN110823030A - 一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，包括采用在主爆区的最后边界范围规划出降震、缓冲带，降震、缓冲带中炮孔采用间隔装药；降震、缓冲带中炮孔包括交替分布的缓冲孔和导向孔；本发明的露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，有效降低了露天矿在临近最终边坡位置爆破时的边坡原岩、后方岩体不稳定，避免发生安全事故，提高了生产效率；本方法操作简单，通用性好，可广泛用于露天矿山的爆破边界保护，有利于广泛推广应用。

Description

一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法

技术领域

本发明涉及矿山开采爆破技术领域，尤其涉及一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法。

背景技术

露天矿山开采是利用穿孔设备在即将进行回采的作业台阶上部按照一定的技术要求穿凿炮孔，之后利用炸药的巨大爆炸威力将台阶岩体进行破碎和松动，之后利用机械设备将爆堆货源清理拉运到指定位置的一种生产作业方式。当台阶生产到预定位置时，将会形成露天采场的最终边坡台阶，最终边坡台阶由上到下会形成最终靠界边坡，最终边坡的稳定与否直接关系到露天矿是否能安全的进行生产。因此现有技术一般资料公开在临近最终边坡位置生产爆破时均会通过减少爆区规模，降低炸药单耗，调整爆破网络等方式降低爆破对边坡原岩的伤害，提高最终边坡的稳定性。现有技术的操作方法存在的不足之处为：由于大型露天矿山的生产节奏较快，大型机械设备的采掘能力较强，小规模爆区不能够满足生产需要，会严重影响降低了生产效率。因此对现有技术中临近最终边坡位置的爆破技术方法的优化改进存在需求。

因此，本领域技术人员致力于开发一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，旨在解决现有技术中露天矿山临近最终边坡位置的爆破开采存在的缺陷问题。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中露天矿山临近最终边坡位置的爆破开采存在边坡原岩、后方岩体不稳定，生产效率低的缺陷问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，包括采用在主爆区的最后边界范围规划出降震、缓冲带，降震、缓冲带中炮孔采用间隔装药；所述降震、缓冲带边界长于主爆区的最后边界；所述降震、缓冲带中炮孔包括缓冲孔和导向孔；所述缓冲孔和导向孔交替分布。

进一步地，所述缓冲孔为装药炮孔，包括底部装药段、上部装药段和缓冲孔填塞；所述底部装药段与上部装药段中间为中部间隔段，缓冲孔填塞位于缓冲孔最上部，缓冲孔填塞与上部装药段之间为上部间隔段；

进一步地，所述导向孔为不装药炮孔、或者为仅为底部装药；

进一步地，所述仅为底部装药导向孔包括底部装药段、中间间隔段和导向孔填塞；所述导向孔填塞位于导向孔最上部，导向孔填塞与底部装药段之间为中间间隔段；

进一步地，所述露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，具体步骤操作如下：

步骤1、规划主爆区范围，确定主爆区边界，根据岩性制定合理的孔网参数；

步骤2、根据步骤1确定的主爆区边界，在主爆区的最后边界范围规划出边界长于主爆区的最后边界的降震、缓冲带；

步骤3、在主爆区内按常规布置炮孔，在规划的降震、缓冲带内进行炮孔布置；降震、缓冲带内炮孔包括缓冲孔和导向孔，缓冲孔和导向孔交替分布布置；

步骤4、在步骤3布置的炮孔、缓冲孔中装填装药、装填间隔和填塞；导向孔不装药或者仅为底部装药；

步骤5、装填完毕进行爆破，降震、缓冲带的炮孔起爆时间早于主爆区的炮孔起爆时间130毫秒以上。

进一步地，所述步骤3中，所述缓冲孔为装药炮孔，包括底部装药段、上部装药段和缓冲孔填塞；所述底部装药段与上部装药段中间为中部间隔段，缓冲孔填塞位于缓冲孔最上部，缓冲孔填塞与上部装药段之间为上部间隔段；

进一步地，所述步骤4中，所述仅为底部装药导向孔包括底部装药段、中间间隔段和导向孔填塞；所述导向孔填塞位于导向孔最上部，导向孔填塞与底部装药段之间为中间间隔段；

在本发明优选实施方式中，所述缓冲孔底部装药段的装药量大于上部装药段的装药量；

采用以上方案，本发明公开的露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，具有以下有益效果：

1、本发明的露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，通过在主爆区边界划分合适的降震、缓冲带，设置交替分布的缓冲孔和导向孔，有效降低了露天矿在临近最终边坡位置爆破时的边坡原岩、后方岩体不稳定，实现在临近最终境界区域进行大规模爆区爆破，而且还能够将大规模爆区的爆破危害降到最低；在避免发生安全事故的同时提高了生产效率低；

2、本发明的露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，方法步骤操作简单，通用性好，可广泛适用于露天矿山的爆破边界保护，有利于推广应用；

综上所述，本发明的露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，有效降低了露天矿在临近最终边坡位置爆破时的边坡原岩、后方岩体不稳定，避免发生安全事故，提高了生产效率；本方法操作简单，通用性好，可广泛用于露天矿山的爆破边界保护，有利于广泛推广应用。

以下将结合附图与具体实施方式对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明主爆区边界划分临近最终境界降震、缓冲带及炮孔分布示意图；

图2是本发明降震、缓冲带缓冲孔及导向孔布置示意图；

图3是本发明一种优选实施方式中普通爆破时降震、缓冲带的缓冲孔及导向孔结构示意图；

图4是本发明另一种优选实施方式中加强导向爆破时降震、缓冲带的缓冲孔及导向孔结构示意图；

图中，1、主爆区炮孔；2、主爆区；3、降震、缓冲带；4、降震、缓冲炮孔；5、缓冲孔；6、导向孔；7、缓冲孔填塞；8、缓冲孔上部间隔段；9、缓冲孔上部装药段；10、缓冲孔中部间隔段；11、缓冲孔底部装药段；12、导爆索绑扎；13、石块；14、导爆索；15、低部起爆药包；16、中部起爆药包；17、导向孔底部装药段；18、导向孔中部间隔段；19、导向孔填塞。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施方式，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施方式来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施方式。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例1、普通降震、缓冲、挤压爆破施工

如图1和图2所示，首先，技术人员通过采场情况，规划出合理的主爆区2范围，确定主爆区2边界，根据岩性制定合理的孔网参数，然后通过现场布孔或者GPS辅助进行布孔。在主爆区2的最后边界范围规划出降震、缓冲带3，降震、缓冲带3的边界要略长于主爆区2的最后边界，防止爆破应力以及爆破震动绕过降震、缓冲带3对后方的岩体造成损害；

在划出的主爆区2和降震、缓冲带3进行主爆区炮孔1以及降震、缓冲炮孔4的排布布置，主爆区炮孔1按照正常的台阶爆破炮孔装药量进行设计和施工，不需要进行特别的设计和区别性的施工；降震、缓冲带3的炮孔分为缓冲孔5和导向孔6，其中缓冲孔5和导向孔6是交替分布的，既降震、缓冲带3的炮孔间隔装药；

如图3所示，降震、缓冲带3在普通降震、缓冲挤压爆破施工中，缓冲孔5为装药炮孔，导向孔6为不装药炮孔；缓冲孔5装药结构分为两个装药段和两个间隔段，包括底部装药段11、上部装药段9和缓冲孔填塞7；底部装药段11与上部装药段9中间为中部间隔段10，缓冲孔填塞7位于缓冲孔5最上部，缓冲孔填塞7与上部装药段9之间为上部间隔段8；

装药过程如下：根据炮孔深度选择合适的导爆索14长度，利用石块13将导爆索14绑扎12于缓冲孔底部装药段11形成具有一定配重和起爆能的底部起爆药包15，同样的方法在上部装药段9制作成中部起爆药包16；对缓冲孔底部装药段11进行装药，完成装药之后，装设缓冲孔中部间隔段10；缓冲孔中部间隔10施工完毕后，对缓冲孔上部装药段9装填药量，装药结束后，对缓冲孔上部间隔段8进行间隔装填；间隔结束后进行缓冲孔填塞7，完成缓冲孔5的装药施工；对降震、缓冲带的其他缓冲空进行相同的孔内结构装填；

缓冲孔底部装药段11为了克服底部夹制作用，装药量稍大于缓冲孔上部装药段9的药量；普通降震、缓冲挤压爆破施工中的导向孔6是不进行装药的，只在爆破中起到一个导向的作用，在缓冲孔5爆破时导向孔6起到应力集中和引导应力波的传到方向和反射方向，使其在降震、缓冲带3的炮孔连接方向上拉裂成为一条碎裂带；达到保护露天矿在临近最终边坡位置爆破时的边坡原岩、后方岩体的稳定性作用。

装药结束后，对炮孔进行起爆完成爆破作业。降震、缓冲带3的炮孔超前与其临近的主爆区炮孔130毫秒以上起爆；或者先起爆降震、缓冲带3的缓冲孔5，然后起爆主爆区2炮孔1。使主爆区2起爆后强大的爆破冲击能量会对已经破碎成带的降震、缓冲带3内的岩石进行二次的挤压破碎，加强破碎效果，改善由于之前缓冲孔5和导向孔6控制爆破条件下岩石破碎不彻底的情况。

实施例2、加强导向降震、缓冲、挤压爆破施工

采用与实施例1相似操作方法，不同之出为：如图4所示，在加强导向降震、缓冲挤压爆破施工中导向孔6为包括了导向孔底部装药段17、导向孔中部间隔段18和导向孔填塞19；其他操作相同。在本实施例中，导向孔底部装药段17主要是起到抵抗底部强大的夹制作用、起到爆生气体膨胀辅助做功作用、应力波干涉引导拉裂破坏作用；适用于降震、缓冲带3炮孔距离较大，或者爆区岩性较硬的爆破区域。

采用本发明径露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法应用于露天矿山进行爆破，实际使用结果显示，对露天矿在临近最终边坡位置爆破时的边坡原岩、后方岩体起到了很好的稳定保护作用，避免发生安全事故，提高了生产效率；

以上详细描述了本发明的较佳具体实施方式。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，其特征在于，包括采用在主爆区的最后边界范围规划出降震、缓冲带，降震、缓冲带中炮孔采用间隔装药；其中，所述降震、缓冲带边界长于主爆区的最后边界；所述降震、缓冲带中炮孔包括缓冲孔和导向孔；所述缓冲孔和导向孔交替分布。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，

所述缓冲孔为装药炮孔，包括底部装药段、上部装药段和缓冲孔填塞；所述底部装药段与上部装药段中间为中部间隔段，缓冲孔填塞位于缓冲孔最上部，缓冲孔填塞与上部装药段之间为上部间隔段。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，

所述导向孔为不装药炮孔、或者为仅为底部装药。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，

所述仅为底部装药导向孔包括底部装药段、中间间隔段和导向孔填塞；所述导向孔填塞位于导向孔最上部，导向孔填塞与底部装药段之间为中间间隔段。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，

所述露天矿大规模爆破保护后方岩体的方法，具体步骤操作如下：

步骤1、规划主爆区范围，确定主爆区边界，根据岩性制定合理的孔网参数；

步骤2、根据步骤1确定的主爆区边界，在主爆区的最后边界范围规划出边界长于主爆区的最后边界的降震、缓冲带；

步骤3、在主爆区内按常规布置炮孔，在规划的降震、缓冲带内进行炮孔布置；降震、缓冲带内炮孔包括缓冲孔和导向孔，缓冲孔和导向孔交替分布布置；

步骤4、在步骤3布置的炮孔、缓冲孔中装填装药、装填间隔和填塞；导向孔不装药或者仅为底部装药；

步骤5、装填完毕进行爆破，降震、缓冲带的炮孔起爆时间早于主爆区的炮孔起爆时间130毫秒以上。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤3中，所述缓冲孔为装药炮孔，包括底部装药段、上部装药段和缓冲孔填塞；所述底部装药段与上部装药段中间为中部间隔段，缓冲孔填塞位于缓冲孔最上部，缓冲孔填塞与上部装药段之间为上部间隔段。

7.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤4中，所述仅为底部装药导向孔包括底部装药段、中间间隔段和导向孔填塞；所述导向孔填塞位于导向孔最上部，导向孔填塞与底部装药段之间为中间间隔段。

8.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述缓冲孔底部装药段的装药量大于上部装药段的装药量。

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