CN113154973A - 采矿爆破方法 - Google Patents

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李海亮
曲海龙
杜兴光
吕保
郝红国
张健
陈宝丰
张国营
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Abstract

本发明提供一种采矿爆破方法，包括以下步骤：步骤S1：预先打好常规排炮孔和加强排炮孔；步骤S2：在所述常规排炮孔的孔底位置与孔中位置各设置一个起爆具，在所述加强排炮孔的孔底位置设置一个起爆具；步骤S3：对所述常规排炮孔和所述加强排炮孔进行炮孔填充；步骤S4：将所述常规排炮孔和所述加强排炮孔中的所有所述起爆具同时引爆。根据上述的采矿爆破方法，可以有效增强起爆能，提高爆破效果，实现回采率的提升，并且保证爆破作业安全。

Description

采矿爆破方法
技术领域
本发明涉及地下矿山采矿时使用的采矿爆破方法，具体地，涉及一种通过调整采场炮孔布置和装药结构来提高回采率的采矿爆破方法。
背景技术
目前，大型地下开采矿山多采用无底柱分段崩落采矿方法，该采矿方法主要特点之一是在覆岩下放矿。即覆盖岩石直接压在采矿进路炮排崩落的矿石上，在进路出矿过程中上部的崩落矿石和覆盖岩石一起下放，相互混入。因此，减少矿石和岩石的相互混入，尽量多出纯矿石，多经济地回收矿石成为采矿领域控制的重要指标。
由于山矿在露天转地下过程中，地表回填了大量的黄土及尾矿，覆盖层厚度大、粒度小，极易造成废石的提前混入。炸药参数相对矿石结构、硬度来说具有一定的局限性，且炸药性质不稳定。矿山下降速度较快，覆盖层流动速度快，难于控制。矿山地质条件复杂，且地压较大，对于炮孔形成一定程度的破坏，容易造成爆破泄能。
传统的扇形炮排爆破装药设计方案存在炸药不易传爆、猛度较低的性质，使得通过爆破方式出矿所得的矿石颗粒度较大，流动性小，导致回采率偏低的问题。
本发明通过增加加强排，并且加强排炮孔与原炮孔交错布置，每个炮孔由原来的孔底起爆，改为孔底和孔中双起爆，增强起爆能，使炸药充分起爆，提高炸药猛度，以减小矿石粒度，增大流动性，使得在特殊覆岩下(黄土和尾矿)也能正常放矿，并将之前黄土、尾矿提前混入而截留的损失矿量进行一部分再回收，通过增加起爆能的方法使炸药更好的传爆，减小拒爆等爆破事故的发生，改善了爆破效果，从而实现提高回采率。
发明内容
本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种提高回采率且爆破作业安全的采矿爆破方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种采矿爆破方法，包括以下步骤：
步骤S1：预先打好常规排炮孔和加强排炮孔；
步骤S2：在所述常规排炮孔的孔底位置与孔中位置各设置一个起爆具，在所述加强排炮孔的孔底位置设置一个起爆具；
步骤S3：对所述常规排炮孔和所述加强排炮孔进行炮孔填充；
步骤S4：将所述常规排炮孔和所述加强排炮孔中的所有所述起爆具同时引爆。
此外，优选地，所述常规排炮孔与所述加强排炮孔采用交错布置，两者间距0.5m±0.01m。
此外，优选地，所述常规排炮孔和所述加强排炮孔的打孔前，确定打孔深度与已爆破上水平巷道预留出规定厚度的岩石矿作为保护层。
此外，优选地，设在所述常规排炮孔的孔底和孔中的起爆具为单雷管，设在所述加强排炮孔的孔底的起爆具为双雷管。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明与传统无底柱分段崩落采矿方法相比，将常规排炮孔孔底双起爆具设置更改为孔底设置起爆具和孔中设置起爆具，使炸药充分起爆。
2)在常规排炮孔的基础上增加加强排炮孔，炮孔采用交错布置，加强排炮孔在孔底设置单起爆具，增强起爆能，提高炸药猛度，有效减小矿石粒度，增大流动性。
通过本发明使得在特殊覆岩下(黄土和尾矿)也能正常放矿，并将之前黄土、尾矿提前混入而截留的损失矿量进行一部分再回收，通过本发明调整后，单个巷道爆破，其中矿石的回采率可以提高10％～15％，效果非常显著。
根据上面的描述和实践可知，本发明所述的提高回采率且爆破作业安全的采矿方法通过常规排炮孔孔底孔中双起爆具和加强排炮孔孔底单起爆具交错布置，从里向外挤压爆破，增强爆破效果，有效提高回采率，也能确保采矿过程的安全性。
附图说明
图1为本发明涉及的扇形炮排爆破装药方案设计的示意图。
图2为本发明涉及的扇形炮排爆破装药方案的流程图。
附图标记说明：
101、待爆破巷道102、第一上水平巷道103、第二上水平巷道；
2、孔口填充、
3、常规排炮孔：
4、孔底起爆具；
5、孔中起爆具；
6、加强排炮孔；
7、保护层。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是，本公开中，用语“包括”、“配置有”、“设置于”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象数量或次序的限制；术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明的一个实施例涉及的改进版扇形炮排爆破装药设计示意图。在发明提供一种提高回采率且爆破作业安全的采矿方法，具体方法如下:
步骤S1：预先集中地打好常规排炮孔和加强排炮孔，例如，所述常规排炮孔为十个孔位，所述加强排炮孔为五个孔位。
在本实施例中，采用无底柱分段崩落采矿方法进行地下矿山开采，如图1所示，炮排车在所述待爆破巷道101进行巷道打孔，首先，确定控制爆破线，进一步的，与已爆破上水平巷道预留出0.5m厚度岩石矿为保护层，保护不和上水平爆破完成的地方打透，影响爆破效率，所述控制爆破线中心点为扇形炮排打孔点，根据方案设计进行所述常规排炮孔和所述加强排炮孔打孔操作，其中，炮排打孔角度精度具体通过两方面进行确定：1.所用炮排车自带打孔角度程序设定，通过调节程序中的水平度与垂直度，来确定打孔角度；2.人工测量，炮排车打孔后通过量角板进行二次确认，通过上述两步走，保证施工精准度。
所述扇形炮排爆破装药方案设计，所述常规排炮孔为十个孔位，具体的，所述常规排炮孔孔底间距在1.8m～2.5m，每一排炮孔间距1.8m±0.1m，如图1所述，所述常规排炮孔孔位呈对称分布，具体中部孔深深度最大向两侧依次递减，加强排炮孔与常规排炮孔交错布置，所述加强排炮孔共五个孔位，具体的，与所述常规排炮孔孔深最大的位置交错，所述加强排炮孔同样呈现扇形分布，中间孔深最深，两侧依次递减，所述加强排炮孔与所述常规排炮孔间距0.5m。
步骤S2：在常规排炮孔的孔底位置与孔中位置各设置一个起爆具，在加强排炮孔的孔底位置设置一个起爆具。
具体地，孔底起爆具的安装：将雷管预先安装在起爆具内，所述起爆具套在风管上根据风管上刻度和孔深深度具体数据结合，通过风压将所述起爆具准确打到孔底位置；孔中起爆具的安装，操作方式与孔底起爆具的安装操作步骤一致，将雷管预先安装在起爆具内，所述起爆具套在风管上根据风管上刻度和孔深深度具体数据结合，通过风压将所述起爆具准确打到孔中位置，所述起爆具的装药量根据具体安装炮孔位置调整用量，所述常规排炮孔为孔底、孔中双起爆具，所述加强排炮孔为孔底安装单起爆具，进一步的，所述常规排炮孔孔底、孔中起爆具设置单雷管，所述加强排炮孔孔底起爆具设置双雷管，通过此步骤可使增强起爆能，使炸药充分起爆，提高炸药猛度。
步骤S3将所有常规排炮孔和加强排炮孔的孔口填充。
步骤S4：同时引爆所有起爆具。
所述常规排炮孔和所述加强排炮孔一起进行填充即可，具体的，预先制作与炮孔直径尺寸一致的圆柱体炮泥进行填充，填充完毕后将所述常规炮排与所述加强炮排同时起爆。
通过本发明调整后，单个巷道爆破中，矿石的回采率可以提高10％～15％，效果非常显著。
下面，列举一个具体实施例详细说明本发明涉及的一种调整采场炮孔布置和爆破装药结构提高回采率的方法。
以某山矿为例，在爆破前确定待爆破范围，所述待爆破巷道101分别与所述上水平巷道102或所述上水平巷道103竖直方向距离15m±0.5m，所述上水平巷道102和所述上水平巷道103水平方向距离15m±0.5m,。
确定待爆破范围，而后炮排车进入待爆破巷道101打孔，所述常规排炮孔共十个，具体的，角度分别为：50.0°、61.0°、70.5°、79.5°、86.5°、93.0°、100.0°、109.5°、119.0°、130.0°。
所述常规排炮孔孔深与角度一一对应，具体的，孔深分别为：10.9m、14.4m、13.9m、19.6m、22.0m、22.3m、19.9m、14.5m、14.4m、10.9。
所述加强排炮孔共五个，具体的，角度分别为：73.0°、82.0°、90.0°、96.0°、106.0°。
所述加强排炮孔孔深与角度一一对应，具体的，孔深分别为：14.2m、18.4m、23.6m、20.9m、16.9m。
在所述常规排炮孔的孔底和孔中分别安装一个起爆具，具体的，一个起爆具里安装一个雷管，一个常规排炮孔对应两个起爆具和两个雷管，孔底起爆具的安装：将雷管预先安装在起爆具内，所述起爆具套在风管上根据风管上刻度和孔深深度具体数据结合，通过风压将所述起爆具准确打到孔底位置；孔中起爆具的安装，操作方式与孔底起爆具的安装操作步骤一致，将雷管预先安装在起爆具内，所述起爆具套在风管上根据风管上刻度和孔深深度具体数据结合，通过风压将所述起爆具准确打到孔中位置，通过上述步骤将所述常规排炮孔和所述加强排炮孔起爆具进行安装。
进一步的，所述常规排炮孔孔底、孔中起爆具设置单雷管，所述加强排炮孔孔底起爆具设置双雷管。
进一步的，使用炮泥制作与待填充孔口直径大小一致的圆柱体进行孔口填充，填充完毕后将所述常规炮排与所述加强炮排同时起爆。
通过上述步骤，将所述常规排炮孔中爆具和所述加强排炮孔中起爆具同时引爆，最终实现落矿。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (4)

1.一种采矿爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：预先打好常规排炮孔和加强排炮孔；
步骤S2：在所述常规排炮孔的孔底位置与孔中位置各设置一个起爆具，在所述加强排炮孔的孔底位置设置一个起爆具；
步骤S3：对所述常规排炮孔和所述加强排炮孔进行炮孔填充；
步骤S4：将所述常规排炮孔和所述加强排炮孔中的所有所述起爆具同时引爆。
2.根据权利要求1所述的采矿爆破方法，其特征在于，
所述常规排炮孔与所述加强排炮孔采用交错布置，两者间距0.5m±0.01m。
3.根据权利要求1所述的采矿爆破方法，其特征在于，
所述常规排炮孔和所述加强排炮孔的打孔前，确定打孔深度与已爆破上水平巷道预留出规定厚度的岩石矿作为保护层。
4.根据权利要求1所述的采矿爆破方法，其特征在于，
设在所述常规排炮孔的孔底和孔中的起爆具为单雷管，设在所述加强排炮孔的孔底的起爆具为双雷管。
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