CN111442702A - 一种vcr法垂直深孔间隔装药方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下金属矿山下向垂直深孔爆破的技术领域，具体涉及一种VCR法垂直深孔间隔装药方法。本发明采用分节装好炸药，逐节下放的方式，即在悬挂绳的底端设置封堵环；悬挂绳上间隔设置若干个承载装置，承载装置中设置炸药；将悬挂绳、封堵环、炸药以及炸药连线导爆索等一同下放到垂直深孔中，再从顶部封顶，实现空气间隔装药爆破；这样省去了若干个填砂和测量填砂高度、装药的重复性工作，将测量次数N+3变为仅仅1次，减少了工作量以及木材的浪费，提高了效率；并且实现空气间隔装药爆破的方式爆破效果好于传统填砂的爆破方式。
Description
技术领域
本发明属于地下金属矿山下向垂直深孔爆破的技术领域，具体涉及一种VCR法垂直深孔间隔装药方法。
背景技术
伴随着大规模高效开采技术的不断研究与推广，VCR法爆破落矿技术在井下矿山的采场及采准工程中得到了广泛应用。VCR法利用倒置漏斗爆破技术，根据利文斯顿原理，具有崩矿（岩）可靠性高、安全性好、爆破效果突出等特点。如CN109870084公开的一种VCR法爆破技术工艺，在爆破段内分层装填若干层炸药，每层炸药之间通过颗粒填塞物间隔隔开；或者竹节爆破法，就是利用竹节作为支撑，在竹节上分节填塞炸药；或者利用木棍等其他支撑将炸药支撑，炸药上方填一定高度的砂（需要精确测量填砂的高度），重复木棍支撑以及填砂测砂等操作。现有工艺极为繁琐，耗时、耗材、耗力，不能满足快速爆破作业要求；竹筒间隔未实现空气间隔，爆破效果不如预期，大块较多，而且比较浪费竹节，选材比较麻烦；频繁的工序循环增加了作业安全风险，会影响该法的进一步应用和大规模高效开采矿山的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，通过在垂直深孔中下垂两根以上悬挂绳的方法，在悬挂绳上间隔设置若干个承载装置来承载炸药，实现空气间隔装药爆破，使VCR法工艺方法得到优化和创新，达到降低材料消耗、节省工时、提高效率的效果。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，通过以下方式：（1）并列设置两根悬挂绳，悬挂绳的底端设置封堵环；（2）在悬挂绳上间隔设置若干个承载装置，承载装置中布置炸药，并用导爆索紧贴炸药连接；（3）垂直深孔底部封堵环上部放置袋装颗粒填充物；
（4）将步骤（1）中设置好的悬挂绳下放到垂直深孔中，导爆索引出深孔外连接起爆网络；（5）最顶层的炸药上方深孔内填装颗粒填充物；
所述承载装置为绳子编制成的网格桶状；所述颗粒填充物为砂石。
进一步，所述悬挂绳和承载装置采用抗静电尼龙绳，抗拉强度要求在200MPa以上。
进一步，承载装置绳子断面直径3-5mm，承载装置深度为l 与炸药长度L关系为：
。
进一步，所述的封堵环采用轻质木块制作，形状为圆台状，其上对称埋置两个铁质挂钩，封堵环通过挂钩设置在悬挂绳下端。
进一步，垂直深孔的开口处上方设置有滚筒，悬挂绳通过滚筒悬挂在垂直深孔内。
进一步，炸药的数量N由下向垂直深孔的孔深测量工作时所获得的孔深数据a与空气间隔距离h和砂袋总长b来计算，公式为：
。
进一步，网格桶状承载装置由箍圈绳和底部的网托组成，所述箍圈绳为绳子卷成圈状，所述网托为绳子交叉形成的网状托底。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
现有的方式是一般采用分节支撑装药，不断密封的方式，即下放封堵环、利用木棍等其他支撑将炸药支撑、填砂、测量填砂高度、装药（起爆弹）、测量药包高度；填砂、测量填砂高度、联线起爆，工艺极为繁琐，耗时、耗材、耗力；本发明采用分节装好炸药，逐节下放的方式，即在悬挂绳的底端设置封堵环；悬挂绳上间隔设置若干个承载装置，承载装置中设置炸药；将悬挂绳、封堵环、炸药以及炸药连线导爆索等一同下放到垂直深孔中，再从顶部封顶，实现空气间隔装药爆破；这样省去了若干个填砂和测量填砂高度、装药的重复性工作，将测量次数N+3变为仅仅1次，减少了工作量以及木材的浪费，提高了效率；并且实现空气间隔装药爆破的方式爆破效果好于传统填砂的爆破方式。
该方法实现真正的空气间隔装药爆破，避免竹筒、木棍的材料消耗，改善爆破效果；利用滚筒悬挂孔内各类物品，避免孔口横担的消耗，滚筒可移动重复使用，提高了设备的利用率，为VCR法在下向垂直深孔爆破技术的推广应用提供了技术保障。
附图说明
图1为本发明实施示意图
图2为本发明剖面布置简要示意图
图3为本发明A-A剖面图
图4为本发明B-B剖面图
图5为本发明C-C剖面图
图6为本发明D-D剖面图
图7为本发明E-E剖面图
其中：1滚筒；2悬挂绳；3箍圈绳；4网托；5炸药；6封堵环；7挂钩；8雷管；9导爆索；10砂袋；l为箍圈绳和网托间距；L为炸药长度；h为空气间隔距离；a为孔深；b为砂袋总长；N为炸药数量。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1~7所示的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，通过以下方式：（1）并列设置两根悬挂绳2，悬挂绳2的底端设置封堵环6；（2）在悬挂绳2上间隔设置若干个承载装置，承载装置中布置炸药，并用导爆索紧贴炸药连接；（3）垂直深孔底部封堵环6上部放置袋装颗粒填充物；（4）将步骤（1）中设置好的悬挂绳2下放到垂直深孔中，导爆索引出深孔外连接起爆网络；（5）最顶层的炸药上方深孔内填装颗粒填充物；所述承载装置为绳子编制成的网格桶状，所述颗粒填充物为砂石。
进一步，所述悬挂绳和承载装置采用抗静电尼龙绳，抗拉强度要求在200MPa以上。
进一步，承载装置绳子断面直径3-5mm，承载装置深度为l 与炸药5长度L关系为：
。
进一步，所述的封堵环6采用轻质木块制作，形状为圆形梯台，其上对称埋置两个铁质挂钩，封堵环通过挂钩设置在悬挂绳下端。
进一步，垂直深孔的开口处上方设置有滚筒1，悬挂绳2通过滚筒1悬挂在垂直深孔内。
进一步，炸药的数量N由下向垂直深孔的孔深测量工作时所获得的孔深数据a与空气间隔距离h和砂袋总长b来计算，公式为：
。
进一步，网格桶状承载装置由箍圈绳3和底部的网托4组成，所述箍圈绳3为绳子卷成圈状，所述网托4为绳子交叉形成的网状托底。
实施例1
步骤一：通过挂钩7在悬挂绳2端头系牢封堵环6，在悬挂绳2上间隔固定好箍圈绳3和网托4；
步骤二：将固定好箍圈绳3和网托4的悬挂绳2缠绕在滚筒1上，实现悬挂绳2的升降；
步骤三：将缠好悬挂绳2的滚筒1依靠其自带轮子推到采场下向垂直深孔附近，同时做好下向垂直深孔的孔深测量工作；
步骤四：开始利用滚筒1下放挂好封堵环6（如专利CN 204718513 公开的一种VCR法爆破专用封堵环）的悬挂绳2，封堵环6上部放置装好砂子的砂袋10，在第一个箍圈绳3和网托4位置放入炸药5，并用导爆索紧贴炸药连接，导爆索引出深孔外连接起爆网络；
步骤五：继续下放悬挂绳2，到达第二个箍圈绳3和网托4位置放入第二个炸药5，以此类推，在下放悬挂绳2的同时不断放入炸药5，导爆索紧贴炸药，串在箍圈绳3和网托4的空间中，直至下放至设计要求的最后一炸药，在炸药上放装好砂子的砂袋10；
步骤六：将滚筒1固定牢靠，防止轮子滑动，将炮孔外导爆索按照孔间同次分段爆破要求进行联线，做爆破前预警，起爆。
金厂河铅锌矿采用阶段空场嗣后充填法开采，矿房顶部设置凿岩硐室，钻下向垂直深孔，孔深20-40m，采用VCR法爆破技术。工艺为：测量孔深-用铁丝下放水泥材料封堵环-固定孔口横担-测量-填砂-测量-吊放炸药-测量-吊放竹筒-测量（“吊放炸药-测量-吊放竹筒-测量”要循环数次）-填砂-联线-起爆。工艺极为繁琐，耗时、耗材、耗力，不能满足快速爆破作业要求；竹筒间隔为实现空气间隔，爆破效果不如预期，大块较多；频繁的工序循环增加了作业安全风险。
实施例2
金厂河铅锌矿采用阶段空场嗣后充填法开采，矿房顶部设置凿岩硐室，钻下向垂直深孔，孔深20-40m，孔径165mm，炮孔间排距3~3.5m，采用VCR法爆破技术。工艺为：测量孔深-用铁丝下放水泥材料封堵环-固定孔口横担-测量-填砂-测量-吊放炸药-测量-吊放竹筒-测量（“吊放炸药-测量-吊放竹筒-测量”要循环数次）-填砂-联线-起爆。工艺极为繁琐，耗时、耗材、耗力，通常单次测量时间为2~3分钟，当分层3~4m段高爆破时，测量需要12~18分钟，当全孔20~40m段高一次侧向爆破时，测量需要120~180分钟，不能满足快速爆破作业要求；竹筒间隔为实现空气间隔，爆破效果不如预期，大块较多（500mm~1000mm）；频繁的工序循环增加了作业安全风险。
金厂河铅锌矿通过本发明方法，实现真正的空气柱间隔装药爆破，避免竹筒、木棍或间隔颗粒材料消耗，改善爆破效果，经测算当爆破孔深15m时，测量工作可节省近60~90分钟，节省竹筒或木棍15~18m，或者颗粒间隔材料约0.4m³；使VCR法工艺方法得到优化和创新，将测量次数降低至1次，大大提高效率；利用滚筒1悬挂孔内各类物品，避免孔口横担的消耗，滚筒可移动重复使用，提高了设备的利用率；利用尼龙绳悬挂避免铁丝材料的消耗，降低成本。为VCR法在下向垂直深孔爆破技术的推广应用提供了技术保障。
Claims (8)
1.一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，通过以下方式：
（1）并列设置两根悬挂绳，悬挂绳的底端设置封堵环；
（2）在悬挂绳上间隔设置若干个承载装置，承载装置中布置炸药，并用导爆索紧贴炸药连接；
（3）垂直深孔底部封堵环上部放置袋装颗粒填充物；
（4）将步骤（1）中设置好的悬挂绳下放到垂直深孔中，导爆索引出深孔外连接起爆网络；
（5）最顶层的炸药上方深孔内填装颗粒填充物；
所述承载装置为绳子编制成的网格桶状。
2.根据权利要求1所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，所述颗粒填充物为砂石。
3.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，所述悬挂绳和承载装置采用抗静电尼龙绳，抗拉强度在200MPa以上。
4.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，承载装置绳子断面直径3-5mm，承载装置深度为l 与炸药长度L关系为：
。
5.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，所述的封堵环采用轻质木块制作，形状为圆台状，其上对称埋置两个铁质挂钩，封堵环通过挂钩设置在悬挂绳下端。
6.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，垂直深孔的开口处上方设置有滚筒，悬挂绳通过滚筒悬挂在垂直深孔内。
7.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，炸药的数量N由下向垂直深孔的孔深测量工作时所获得的孔深数据a与空气间隔距离h和砂袋总长b来计算，公式为：
。
8.根据权利要求2所述的一种VCR法垂直深孔间隔装药方法，其特征在于，网格桶状承载装置由箍圈绳和底部的网托组成。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112304179A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 本钢板材股份有限公司 | 一种径向不耦合、轴向间隔式的预裂爆破方法 |
| CN112696999A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-23 | 山东科技大学 | 一种用于深孔爆破的装药装置及装药方法 |
| CN116164605A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-05-26 | 鄂尔多斯市磐宏爆破有限公司 | 一种地面超深孔爆破施工装药结构 |
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2020
- 2020-03-30 CN CN202010237017.4A patent/CN111442702A/zh active Pending
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| CN112696999B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-11-25 | 山东科技大学 | 一种用于深孔爆破的装药装置及装药方法 |
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