CN112648898A - 一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，该方法采用小口径的斜置预裂孔进行爆破形成预裂缝，将保留岩体与爆破区分开，在进行爆破区爆破时，由于预裂缝的存在，可降低爆破冲击波对保留岩体的损坏，使得坡面平整。在预裂缝与境界线所形成的三角体上，设置辅助炮孔可避免该区域形成爆破大块，提高爆破质量，而通过缓冲炮孔的设计，可降低爆破时对于边坡的冲击，降低日后生产的安全隐患；该爆破方法具有简单易行、爆破质量好、坡面整齐、安全性高的优点。

Description

一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法

技术领域

本发明公开涉及矿山爆破的技术领域，尤其涉及一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法。

背景技术

目前，国内同行业矿山大部分仍然采用的是大孔径直孔预裂，参数设计、装药施工、爆破都比较简单，效率高，但单孔药量过于集中，边坡降振、完整性效果不好，边坡隐患对安全生产产生较大制约。

以往，南芬露天铁矿一直采用250mm或310mm孔径直孔预裂爆破作为邻近境界爆破的一种减震措施，用来降低爆破振动对保留边坡的破坏，但是效果并不好，保留边坡的顶部1/3高度破坏较严重，坡面参差不齐，半壁孔率不足20％，具体可参见图1。

随着开采深度的增加，边坡隐患日趋严重，陆续出现了几次大规模的滑坡，不仅危及矿山安全，而且严重影响矿山正常采掘。如何既能有效降低频繁爆破振动对边坡稳定性的破坏，保证爆破后边坡的完整性，又能使爆破质量不受影响，成为了一项技术难题。

因此，如何研发一种新型的爆破方法，以解决现有大孔径预裂爆破，炸药单耗高，单孔药量过于集中，对保留边坡破坏比较严重，随着开采深度的增加，边坡隐患会日趋严重，滑坡、滚石对下方安全生产生不利影响的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，以解决现有爆破方法，存在坡面参差不齐、安全隐患大、爆破质量差的问题。

本发明提供的技术方案，具体为，一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，该方法包括如下步骤：

沿设计轮廓线打一排斜置预裂炮孔，所述斜置预裂炮孔的底部与台阶坡底线或境界线相抵，在所述斜置预裂炮孔内填装炸药后，起爆形成预裂缝；

在预裂缝与境界线所形成的三角体上间隔打多排辅助炮孔，且所述辅助炮孔孔底与所述预裂缝之间的最小抵抗线为1～1.5m；

在主爆区与境界线之间的区域上间隔打多排缓冲炮孔，在主爆区间隔打多排主爆炮孔，且所述缓冲炮孔的深度小于所述主爆炮孔的深度；

将所述辅助炮孔、缓冲炮孔以及主爆炮孔填装炸药后，起爆完成爆破；

所述斜置预裂炮孔的孔径小于所述辅助炮孔的孔径、所述缓冲炮孔的孔径以及所述主爆炮孔的孔径。

优选，所述斜置预裂炮孔的孔径为115mm，所述辅助炮孔的孔径、所述缓冲炮孔的孔径以及所述主爆炮孔的孔径均为250mm或310mm。

进一步优选，所述缓冲炮孔之间的间距>所述辅助炮孔之间的间距>所述预裂炮孔之间的间距。

进一步优选，所述预裂炮孔之间的间距为1.1m～1.2m。

进一步优选，在所述斜置预裂炮孔内填装炸药的方式，具体为：

将多卷乳化炸药捆绑在导爆索上，形成加强炸药后，填装到所述斜置预裂孔的底部；

在所述加强炸药的上方填装单卷乳化炸药；

在所述单卷乳化炸药的上方填装空气间隔器后，采用岩渣将所述斜置预裂孔填满。

本发明提供的径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，该方法采用小口径的斜置预裂孔进行爆破形成预裂缝，将保留岩体与爆破区分开，在进行爆破区爆破时，由于预裂缝的存在，可降低爆破冲击波对保留岩体的损坏，使得坡面平整。在预裂缝与境界线所形成的三角体上，设置辅助炮孔可避免该区域形成爆破大块，提高爆破质量，而通过缓冲炮孔的设计，可降低爆破时对于边坡的冲击，降低日后生产的安全隐患。

本发明提供的径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，具有方法简单、易行、爆破质量好、坡面整齐、安全性高的优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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为背景技术中采用250mm或310mm孔径直孔预裂爆破后形成的坡面照片；

图2为本发明公开实施例提供的一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法中炮孔的布设示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法中斜置预裂炮孔填装炸药的示意图；

图4为采用本发明公开实施例提供的一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法后形成的坡面照片。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。

为了以解决现有爆破方法，存在坡面参差不齐、安全隐患大、爆破质量差的问题，本实施方案提供了一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，该方法中的整套预裂设计由斜置预裂炮孔、辅助炮孔和缓冲炮孔三部分组成，具体步骤如下：

参见图2，沿设计轮廓线打一排斜置预裂炮1，该斜置预裂炮孔1的底部与台阶坡底线2或境界线3相抵，在斜置预裂炮孔1内填装炸药后，起爆形成预裂缝；

在预裂缝与境界线3所形成的三角体A上间隔打多排辅助炮孔4，该辅助炮孔4的主要目的是破碎三角体A，且辅助炮孔4孔底与预裂缝之间的最小抵抗线为1～1.5m，其目的在于保证爆后预裂面的平整度，防止装药时漏药；

在主爆区与境界线3之间的区域上间隔打多排缓冲炮孔5，在主爆区间隔打多排主爆炮孔6，且缓冲炮孔5的深度小于主爆炮孔的深度，设计缓冲炮孔5的目的是在确保爆破破碎效果的前提下，通过缩小孔网参数，减少单孔装药量的方法来减弱爆破冲击载荷的作用范围，以达到控制后冲效应对保留岩体B的破坏的目的；

将辅助炮孔4、缓冲炮孔5以及主爆炮孔6填装炸药后，起爆完成爆破；

其中，斜置预裂炮孔1的孔径小于辅助炮孔4的孔径、缓冲炮孔5的孔径以及主爆炮孔6的孔径。

上述缓冲炮孔中，根据实际的设计要求，为了避免爆破所形成的爆破漏斗对下台阶预裂孔开口的不利影响，提高下台阶预裂炮孔穿凿的成孔率，因此，将台阶对应的上一缓冲炮孔设计为负超深形式，其他缓冲炮孔即使为超深设计也较爆破炮孔要浅，其目的也是为了提高斜置预裂炮孔的成孔率。

其中，在斜置预裂炮孔内填装炸药的方式，可参见图3，具体为：

将多卷乳化炸药捆绑在导爆索7上，形成加强炸药8后，填装到斜置预裂孔1的底部；

在加强炸药8的上方填装单卷乳化炸药9；

在单卷乳化炸药9的上方填装空气间隔器10后，采用岩渣11将斜置预裂孔填满。

上述方法中预裂爆破的设计原理及原则具体如下：

设计原理：炸药爆炸产生的应力波作用于炮孔周围产生一些初始径向裂缝，同时在爆炸高压气体准静态应力的作用下，使径向裂缝进一步扩展，在应力波和爆破气体压力共同作用下形成了预裂坡面。当相邻的两个炮孔爆炸时，不论是同时起爆，或是存在着不同程度的时差，由于应力集中的缘故，沿炮孔的连心线首先出现裂缝，并且发展也最快。在爆炸气体压力作用下，由于最长时间的径向裂隙扩展所需能量最小，所以该处的裂隙将首先得到扩展。

设计原则：

①能够降低炸药单耗，降低单孔爆破对边坡的破坏，但爆破质量不受影响。

②能够与大孔径主爆区完美结合，爆破质量不受影响。

③牙轮穿凿、爆破施工简单，劳动效率高。

在具体方式实施时，斜置预裂炮孔的孔径采用115mm，辅助炮孔的孔径、缓冲炮孔的孔径以及主爆炮孔的孔径均采用250mm或310mm。

基于不同炮孔的目的和作用，在具体实施时，缓冲炮孔之间的间距>辅助炮孔之间的间距>预裂炮孔之间的间距，其中，预裂炮孔之间的间距为1.1m～1.2m。

下面结合具体实施例对方案进一步的解释说明。

实施例1

将上述预裂爆破方法在本钢南芬露天铁矿大规模应用，至今应用的预裂线长度已达数万米，台阶坡面半壁孔率在硬岩中能达到80％以上，在软岩中能够达到60％以上，坡面齐整，效果较好，具体参见图4。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，其特征在于，包括如下步骤：

沿设计轮廓线打一排斜置预裂炮孔，所述斜置预裂炮孔的底部与台阶坡底线或境界线相抵，在所述斜置预裂炮孔内填装炸药后，起爆形成预裂缝；

在预裂缝与境界线所形成的三角体上间隔打多排辅助炮孔，且所述辅助炮孔孔底与所述预裂缝之间的最小抵抗线为1～1.5m；

在主爆区与境界线之间的区域上间隔打多排缓冲炮孔，在主爆区间隔打多排主爆炮孔，且所述缓冲炮孔的深度小于所述主爆炮孔的深度；

将所述辅助炮孔、缓冲炮孔以及主爆炮孔填装炸药后，起爆完成爆破；

所述斜置预裂炮孔的孔径小于所述辅助炮孔的孔径、所述缓冲炮孔的孔径以及所述主爆炮孔的孔径。

2.根据权利要求1所述径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，其特征在于，所述斜置预裂炮孔的孔径为115mm，所述辅助炮孔的孔径、所述缓冲炮孔的孔径以及所述主爆炮孔的孔径均为250mm或310mm。

3.根据权利要求2所述径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，其特征在于，所述缓冲炮孔之间的间距>所述辅助炮孔之间的间距>所述预裂炮孔之间的间距。

4.根据权利要求2所述径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，其特征在于，所述预裂炮孔之间的间距为1.1m～1.2m。

5.根据权利要求1所述径向不耦合轴向连续装药的预裂爆破方法，其特征在于，在所述斜置预裂炮孔内填装炸药的方式，具体为：

将多卷乳化炸药捆绑在导爆索上，形成加强炸药后，填装到所述斜置预裂孔的底部；

在所述加强炸药的上方填装单卷乳化炸药；

在所述单卷乳化炸药的上方填装空气间隔器后，采用岩渣将所述斜置预裂孔填满。

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