CN111441774B - 上下向孔联合无切割井拉槽方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上下向孔联合无切割井拉槽方法。该方法在上分层凿岩巷与下分层切割横巷对应位置利用潜孔钻机施工倾斜下向孔，下向孔布置施工完成之后，以下部矿体冒落区和下分层切割横巷作为爆破自由面，进行爆破得到第一爆破空间；在下分层切割横巷内布置施工上向拉槽孔，以下向孔爆破形成的第一爆破空间和下分层切割横巷为自由面，分段爆破形成完整的切割立槽。本发明采用下向孔和上向孔联合进行拉槽，上向孔以下向孔形成的爆破空间为自由面，进行分段式爆破，工艺简单可靠，并且安全经济。该方法适用于破碎矿体，不用施工切割井，降低了在破碎矿岩中施工切割井的高危险性和成本，具有巨大的应用前景。

Description

上下向孔联合无切割井拉槽方法

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种上下向孔联合无切割井拉槽方法。

背景技术

采场回采时，一般先在采场端头或中部布置切割巷和切割天井，以切割天井为自由面全断面竖直拉开采场形成切割槽。切割槽的形成是矿房回采前的最后一道工序，也是相当重要的一道工序，其目的就是为采场爆破提供自由面和足够的补偿空间，为大规模崩矿做好准备。

目前采用最多的拉槽法是垂直深孔拉槽法，在垂直于分段凿岩巷的方向上布置切割横巷，在切割横巷中打上向中深孔或深孔，以切割天井为自由面爆破后形成立槽。但是该方法不适用于破碎不稳固矿岩条件，在破碎矿体中上掘切割天井从技术和安全方面考虑都是不可行的，破碎矿体中切割天井的施工质量没有保证，施工时矿岩沿节理、裂隙片落，易造成工伤事故的发生，给生产带来巨大的安全隐患。

无切割井拉槽法在矿石不稳固或不便于掘进切割天井的地方使用最合适，目前应用较多的是楔形对称倾斜平行深孔拉槽法和平行扇形深孔拉槽法。楔形对称倾斜平行深孔拉槽法沿切割巷以挑顶区为中心左右对称成排布置倾斜炮孔，每排上的孔相互平行，以切割巷作为自由面左右对称排炮孔同步爆破逐排形成切割槽。该方法的问题是需在切割巷内多次移动钻机，钻孔准确性要求高。平行扇形深孔拉槽法炮孔排面方向平行于切割巷，每排炮孔呈扇形布置，以切割巷为自由面从边孔开始分段起爆，逐孔抬高一次切割成槽。该方法最大的问题是受限于爆破补偿空间的不足，爆破夹制效应大。

申请号为CN201811203887.9的发明专利公开了一种在急倾斜且极不稳固矿体中的拉槽方法。该拉槽方法包括如下步骤：a、选择拉槽位置：直接在采场底部任意出矿进路上方确定拉槽位置，利用上述出矿进路作为爆破补偿空间；b、推测拉槽位置处的矿体虚拟边界线；c、绘制拉槽位置剖面图，根据凿岩巷道和矿体的位置进行上向布置的扇形中深孔的设计；d、按照上步中设计的扇形中深孔进行凿岩，再次判断并记录矿体上下盘位置；e、重复步骤c和步骤d，完成全部凿岩工作；f、利用步骤d中记录的数据进行矿体的二次圈定；g、根据步骤f中圈定的矿体形态，采用上向扇形中深孔逐孔抬高角度下压式微差爆破技术，进行中深孔爆破拉槽，形成全断面的切割槽。但是该方法存在的问题是脉外中深孔施工工作量大，切割槽单段爆破工艺难度大，且另需施工脉外凿岩巷。

申请号为CN201610628820.4的发明专利公开了一种超高度无切割井斜线对称强制拉槽方法。该拉槽方法包括如下步骤：1)根据采场条件，对进行施工，完成出矿进路、切割巷、联巷、集矿堑沟的施工，形成采场；2)在切割巷中间施工形成挑顶区，挑顶区为三角区；3)使用钻孔台车在切割巷挑顶区左右对称位置确定钻孔施工点，钻孔施工点根据炮孔排面前倾角度钻孔，前倾角度相对于水平面为40°～88°，中间至两边炮孔排面水平倾角递增；4)在钻孔完成后，进行填塞，形成炮孔填塞区，根据炮孔排面依次爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破出矿。但是该拉槽方法存在斜线对称强制拉槽炮孔施工准确性要求高，以挑顶区为自由面爆破拉槽夹制性大的缺陷。

有鉴于此，有必要提供一种适用于破碎矿体，不用施工切割井，工艺简单可靠，爆破夹制效应小并且安全可靠经济的无切割井拉槽法，用以实际应用的需要。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适用于破碎矿体，不用施工切割井，工艺简单可靠，爆破夹制效应小并且安全可靠经济的上下向孔联合无切割井拉槽方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种上下向孔联合无切割井拉槽方法，包括如下步骤：

S1，进行下分层凿岩巷、上分层凿岩巷、出矿巷、装矿进路的布置，靠矿体下盘并垂直所述下分层凿岩巷布置施工下分层切割横巷；

S2，在所述上分层凿岩巷与所述下分层切割横巷对应位置，利用潜孔钻机布置施工预定倾斜角度的下向孔，所述下向孔的炮孔朝凿岩巷两侧倾斜并与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的角度根据下部矿体冒落区的宽度进行调整；所述下向孔的炮孔朝凿岩巷走向倾斜并与水平面形成第二夹角；

S3，在步骤S2所述下向孔的施工完成之后，以所述下部矿体冒落区和所述下分层切割横巷作为爆破自由面，按照所述下向孔排面依次朝矿体下盘进行爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破后出矿，形成第一爆破空间，并将所述第一爆破空间作为切割槽的一部分；

S4，在所述下分层切割横巷内按梅花型布置施工上向扇形拉槽孔；

S5，在步骤S4所述上向扇形拉槽孔的施工完成之后，以步骤S3所述下向孔爆破后形成的所述第一爆破空间和步骤S4中布置有所述上向扇形拉槽孔的下分层切割横巷两者联合形成自由面，进行分段爆破，形成完整的切割立槽。

优选的，在步骤S2中，所述第一夹角的角度为75°～85°。

优选的，在步骤S2中，所述第二夹角的角度为75°～90°。

优选的，所述第二夹角的角度随所述下向孔与矿体下盘之间距离的减小而减小。

优选的，在步骤S2中，所述下向孔的布置如下：所述下向孔的炮孔排数为4～6排，排向为凿岩巷走向，排距为2～3m，每排孔数为2～4个，孔底距为2.0～2.5m，孔深为3.8～10.6m。

优选的，在步骤S4中，所述上向扇形拉槽孔的布置如下：所述上向扇形拉槽孔的炮孔排数为8～12排，排向为沿所述下分层切割横巷走向，每排孔数为5～9个，排距为1.2～1.5m，每排呈扇形布置，孔底距为2.0～2.5m。

优选的，在步骤S4所述的下分层切割横巷内，利用YGZ-90型凿岩机施工所述上向扇形拉槽孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明提供的上下向孔联合无切割井拉槽方法，在上分层凿岩巷与下分层切割横巷对应位置利用潜孔钻机施工倾斜下向孔，下向孔施工完成之后，以下部矿体冒落区和下分层切割横巷作为爆破自由面，进行爆破得到第一爆破空间；在下分层切割横巷内利用YGZ-90型凿岩机施工上向拉槽孔，以下向孔爆破形成的第一爆破空间和下分层切割横巷为自由面进行分段爆破，形成完整的切割立槽。

由此，本发明采用下向孔和上向孔联合的方式进行爆破拉槽，上向孔以下向孔形成的爆破空间为自由面，进行分段式爆破；本发明通过上下向孔的联合使用，很大程度上减弱了上向孔爆破时受到的夹制作用，爆破补偿空间充足，爆破夹制效应小，保证了最终的拉槽效果，即，本发明采用的上下向孔联合的拉槽方法有效避免了现有技术中由于爆破夹制效应大影响拉槽效果，进而导致切割立槽结构不佳的弊端。

2.本发明提供的上下向孔联合无切割井拉槽方法，在已有凿岩巷中利用潜孔钻机凿下向孔，大力改善了劳动环境，降低了施工难度，保证了钻孔的准确性，有效避免了现有技术拉槽过程中钻孔准确性不高的缺陷。

3.本发明提供的上下向孔联合无切割井拉槽方法，特别适用于破碎矿体，不用施工切割井，降低了在破碎矿岩中施工切割井的高危险性和成本，减少现场施工的工序，降低采矿过程的安全风险。

4.本发明提供的上下向孔联合无切割井拉槽方法，使用的设备均为常规凿岩设备，且施工工艺简单、安全可靠成本低廉，有利于破碎矿体的安全、高效、低贫损开采，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是下向孔沿凿岩巷走向的剖面图(I-I剖面图)。

图2是上向扇形拉槽孔沿凿岩巷走向的剖面图(Ⅱ-Ⅱ剖面图)。

图3是下向孔和上向扇形拉槽孔沿切割横巷走向的剖面图(Ⅲ-Ⅲ剖面图)。

附图标记：

1、下分层凿岩巷；2、上分层凿岩巷；3、出矿巷；4、装矿进路；5、下分层切割横巷；6、下向孔；7、下部矿体冒落区；8、上向扇形拉槽孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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例，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种上下向孔联合无切割井拉槽方法，包括如下步骤：

S1，进行下分层凿岩巷1、上分层凿岩巷2、出矿巷3、装矿进路4的布置，靠矿体下盘并垂直所述下分层凿岩巷1布置施工下分层切割横巷5；

S2，在所述上分层凿岩巷2与所述下分层切割横巷5对应位置，利用潜孔钻机布置施工预定倾斜角度的下向孔6，所述下向孔6的炮孔朝凿岩巷两侧倾斜并与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的角度根据下部矿体冒落区7的宽度进行调整；所述下向孔6的炮孔朝凿岩巷走向倾斜并与水平面形成第二夹角；

S3，在步骤S2所述下向孔6的施工完成之后，以所述下部矿体冒落区7和所述下分层切割横巷5作为爆破自由面，按照所述下向孔6排面依次朝矿体下盘进行爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破后出矿，形成第一爆破空间，并将所述第一爆破空间作为切割槽的一部分；

S4，在所述下分层切割横巷5内按梅花型布置施工上向扇形拉槽孔8；

S5，在步骤S4所述上向扇形拉槽孔8的施工完成之后，以步骤S3所述下向孔6爆破后形成的所述第一爆破空间和步骤S4中布置有所述上向扇形拉槽孔8的下分层切割横巷5两者联合形成自由面，进行分段爆破，形成完整的切割立槽。

进一步地，在步骤S2中，所述第一夹角的角度为75°～85°。

进一步地，在步骤S2中，所述第二夹角的角度为75°～90°。

进一步地，所述第二夹角的角度随所述下向孔6与矿体下盘之间距离的减小而减小。

进一步地，在步骤S2中，所述下向孔的布置如下：所述下向孔的炮孔排数为4～6排，排向为凿岩巷走向，排距为2～3m，每排孔数为2～4个，孔底距为2.0～2.5m，孔深为3.8～10.6m。

进一步地，在步骤S4中，所述上向扇形拉槽孔的布置如下：所述上向扇形拉槽孔的炮孔排数为8～12排，排向为沿所述下分层切割横巷走向，每排孔数为5～9个，排距为1.2～1.5m，每排呈扇形布置，孔底距为2.0～2.5m。

进一步地，在步骤S4所述的下分层切割横巷5内，利用YGZ-90型凿岩机施工所述上向扇形拉槽孔8。

进一步地，在步骤S4中，因矿体下盘冒落造成所述下分层切割横巷5部分顶板的高度超过预定设计高度时，在所述部分顶板区域，需要按实际情况进行所述上向扇形拉槽孔8的炮孔布置。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明提供的上下向孔联合无切割井拉槽方法做进一步的详细描述。

实施例1

请参阅图1至图3所示，本实施例提供了一种上下向孔联合无切割井拉槽方法：

实施背景：某金矿，矿体平均倾角38°，平均厚度10m，矿体赋存于构造蚀变带中，并严格受构造破碎带控制，上下盘矿体破碎，易冒落，无法正常上向施工切割井。

所述拉槽方法具体施工步骤如下：

S1，在拉切割槽之前，先完成下分层凿岩巷1、上分层凿岩巷2、出矿巷3、装矿进路4的布置与施工，靠矿体下盘并垂直下分层凿岩巷1施工下分层切割横巷5，如图1和图2所示；其中，所述下分层切割横巷5的断面规格为4.0m×3.0m；

S2，在上分层凿岩巷2与下分层切割横巷5对应位置，利用露天潜孔钻机施工倾斜下向孔6；其中，如图1和图3所示，所述下向孔6的布置如下：炮孔排数为5排，排向为凿岩巷走向，排距为2.2m，每排孔数为2个，总孔数为10个，孔底距为2.0m；

所述下向孔6的炮孔朝凿岩巷两侧倾斜并与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的角度根据下部矿体冒落区7的宽度进行调整，所述第一夹角的角度为80°；所述下向孔6的炮孔朝凿岩巷走向倾斜并与水平面形成第二夹角，所述第二夹角的角度为85°；所述第二夹角的角度随所述下向孔6与矿体下盘之间距离的减小而减小；

S3，下向孔6施工完成之后，以下部矿体冒落区7和下分层切割横巷5作为爆破自由面，按照炮孔排面依次朝矿体下盘爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破后出矿，形成第一爆破空间，并将所述第一爆破空间作为切割槽的一部分；

S4，在下分层切割横巷5内利用YGZ-90型凿岩机布置并施工上向扇形拉槽孔8，如图2所示，布置如下：布置10排70个，排向为切割横巷5走向，梅花型布置，排距为1.3m，每排呈扇形布置，孔底距为2.0m；

因矿体下盘冒落造成下分层切割横巷5部分顶板太高，此处上向炮孔施工难度较大，如遇到部分炮孔不能按照设计施工需及时和设计人员联系补打炮孔；

S5，在步骤S4所述上向扇形拉槽孔8的施工完成之后，以步骤S3所述下向孔6爆破后形成的所述第一爆破空间和步骤S4中布置有所述上向扇形拉槽孔8的下分层切割横巷5两者联合形成自由面，进行分段爆破，形成完整的切割立槽。

需要注意的是，本领域的技术人员应当理解，本发明中，第一夹角和第二夹角的角度能够根据实际施工情况进行调整，并不仅限于实施例1中的角度数据；下向孔和上向孔的布置也能够根据实际施工情况进行设计和调整，即，下向孔和上向孔炮孔的排数、每排孔数以及排距等参数数据能够进行调整，并不局限于为实施例1中的数据，在使用本发明提供的上下向孔联合拉槽方法时，同样能够达到高效安全切割立槽的效果。

综上所述，本发明提供了一种上下向孔联合无切割井拉槽方法。该方法在上分层凿岩巷与下分层切割横巷对应位置利用潜孔钻机施工倾斜下向孔，下向孔布置施工完成之后，以下部矿体冒落区和下分层切割横巷作为爆破自由面，进行爆破得到第一爆破空间；在下分层切割横巷内布置施工上向拉槽孔，以下向孔爆破形成的第一爆破空间和下分层切割横巷为自由面，分段爆破形成完整的切割立槽。本发明采用下向孔和上向孔联合进行拉槽，上向孔以下向孔形成的爆破空间为自由面，进行分段式爆破，工艺简单可靠，并且安全经济。该方法适用于破碎矿体，不用施工切割井，降低了在破碎矿岩中施工切割井的高危险性和成本，具有巨大的应用前景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (7)

1.一种上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，进行下分层凿岩巷(1)、上分层凿岩巷(2)、出矿巷(3)、装矿进路(4)的布置，靠矿体下盘并垂直所述下分层凿岩巷(1)布置施工下分层切割横巷(5)；

S2，在所述上分层凿岩巷(2)与所述下分层切割横巷(5)对应位置，利用潜孔钻机布置施工预定倾斜角度的下向孔(6)，所述下向孔(6)的炮孔朝凿岩巷两侧倾斜并与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的角度根据下部矿体冒落区(7)的宽度进行调整；所述下向孔(6)的炮孔朝凿岩巷走向倾斜并与水平面形成第二夹角；

S3，在步骤S2所述下向孔(6)的施工完成之后，以所述下部矿体冒落区(7)和所述下分层切割横巷(5)作为爆破自由面，按照所述下向孔(6)排面依次朝矿体下盘进行爆破，每次爆破2个对称孔位的排面炮孔，爆破后出矿，形成第一爆破空间，并将所述第一爆破空间作为切割立槽的一部分；

S4，在所述下分层切割横巷(5)内按梅花型布置施工上向扇形拉槽孔(8)；

S5，在步骤S4所述上向扇形拉槽孔(8)的施工完成之后，以步骤S3所述下向孔(6)爆破后形成的所述第一爆破空间和步骤S4中布置有所述上向扇形拉槽孔(8)的下分层切割横巷(5)两者联合形成自由面，进行分段爆破，形成完整的切割立槽。

2.根据权利要求1所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：在步骤S2中，所述第一夹角的角度为75°～85°。

3.根据权利要求1所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：在步骤S2中，所述第二夹角的角度为75°～90°。

4.根据权利要求2或3所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：所述第二夹角的角度随所述下向孔(6)与矿体下盘之间距离的减小而减小。

5.根据权利要求1所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：在步骤S2中，所述下向孔(6)的布置如下：所述下向孔(6)的炮孔排数为4～6排，排向为凿岩巷走向，排距为2～3m，每排孔数为2～4个，孔底距为2.0～2.5m，孔深为3.8～10.6m。

6.根据权利要求1所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：在步骤S4中，所述上向扇形拉槽孔(8)的布置如下：所述上向扇形拉槽孔(8)的炮孔排数为8～12排，排向为沿所述下分层切割横巷(5)走向，每排孔数为5～9个，排距为1.2～1.5m，每排呈扇形布置，孔底距为2.0～2.5m。

7.根据权利要求6所述的上下向孔联合无切割井拉槽方法，其特征在于：在步骤S4所述的下分层切割横巷(5)内，利用YGZ-90型凿岩机施工所述上向扇形拉槽孔(8)。

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