CN115127415A - 一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，属于爆破技术领域。本发明在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接；在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔中心连线的间距大于预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距；预裂装药孔、主爆孔和缓冲孔内均设置轴向不耦合装药结构，并通过数码电子控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔和缓冲孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，属于爆破技术领域。
背景技术
预裂爆破是沿着设计轮廓线打一排平行炮孔，采用不耦合装药以减少装药量，在主爆区起爆之前，沿轮廓线形成一道预裂缝，以减小主爆区爆破的地震效应，保护周边环境，提高保留区稳定性。
在矿山生产和工程建设中，预裂爆破开挖工程呈现出：高边坡、软弱岩层、爆区周边有需要保护的设施等复杂环境，此时对于预裂爆破高质量和安全性的迫切需求变得尤为突出。
在复杂环境下如何实施安全和高质量的预裂爆破技术是当前亟待解决的问题，爆破环境复杂要求对预裂爆破振动和预裂爆破对保留岩土的损伤都必须控制在安全允许范围。对于井下胶结充填体邻近矿体的回采一直没有很好的爆破方法，传统齐发预裂爆破对胶结充填体造成损伤，现有预裂爆破技术爆破振动较大，生成预裂缝时部分裂纹的扩展方向可能会发生较大偏离，无法保证矿物胶结充填体回采的安全性。
发明内容
本发明针对爆破区与胶结充填体相邻的爆破作业的情况，现有预裂爆破技术爆破振动较大，生成预裂缝时部分裂纹的扩展方向可能会发生较大偏离等问题，提出了一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，爆破产生的地震效应更小，对周围充填体的扰动与损伤大大减小，可以缩短边界孔与充填体的距离，提高回采率。
本发明沿胶结充填体边界线设置预裂孔，预裂孔在主爆区之前起爆，超前起爆时间为100ms～150ms，在主爆区与胶结充填体之间形成一道预裂缝，再进行主爆区的起爆；每个炮孔内都装有数码电子雷管，起爆前，设置好数码电子雷管的延期时间，进行逐孔逐排起爆作业时，延期时间的设置使各炮孔之间的起爆时间不同，改变炮孔的应力分布，使应力集中，从而使裂纹扩展效果更好，并且微差起爆可以有效避免爆破作业产生的爆破振动的峰值叠加，使爆破振动降低到最小。
一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，具体步骤如下：
(1)在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接；
(2)在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔孔口连心线的间距大于预裂孔孔口连心线与缓冲孔孔口连心线的间距，主爆孔、缓冲孔、预裂装药孔内均设置轴向不耦合装药结构；
(3)主爆孔、缓冲孔、预裂装药孔内的轴向不耦合装药结构均通过数码电子雷管控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔、缓冲孔，即起爆顺序为
预裂装药孔→主爆孔→缓冲孔。
所述预裂孔为垂直深孔，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔孔口圆心与空孔孔口圆心的连线上；
所述步骤(1)“V”型切槽的张角为60°～80°，切槽深度为预裂装药孔孔径的1/3～1/4。
所述步骤(1)预裂孔的孔径为75～120mm，孔间距为孔径的15～20倍，预裂孔中心连线与缓冲孔孔心的间距为2～2.5m，预裂孔中心连线与充填体边界线的距离为0.5～0.8m，相邻孔的起爆间隔时间为8～12ms，预裂孔的超前起爆时间为100～150ms；
所述缓冲孔为垂直深孔，缓冲孔孔径为75～120mm，孔间距为3～4m，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距为3～4m，相邻孔的起爆间隔时间为15～25ms，缓冲孔与主爆孔阵列的起爆间隔时间为100～200ms；
所述主爆孔为垂直深孔，主爆孔孔径为90～120mm，主爆孔的密集系数为0.9～1.1，相邻孔的起爆间隔时间为25～75ms，最小抵抗线为排距，相邻排的起爆间隔时间为50～200ms；
孔间距a为：
a＝mW
式中：m为密集系数，a为孔间距，W为最小抵抗线；
最小抵抗线根据最小抵抗线和孔径的比值选取：
坚硬矿石：
W/d＝23～30
中等坚硬矿石：
W/d＝30～35
较软岩石：
W/d＝35～40
式中：W为最小抵抗线，d为孔径；
其中，坚硬矿石的普氏硬度系数大于8，中等坚硬矿石的普氏硬度系数4～8，较软岩石的普氏硬度系数小于4；
所述轴向不耦合装药结构包括堵塞、炸药卷段和起爆具，起爆具埋设在炸药卷段内，起爆具的引爆线向上延伸至地表，起爆具为数码电子雷管；
所述预裂装药孔的线装药密度为350～620g/m，缓冲孔的线装药密度为400～600g/m，主爆孔的线装药密度为400～600g/m；
所述预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的线装药密度根据主爆区的岩石力学性质确定，
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的装药量Q为：
Q＝q·m·W2·L
式中：L-孔深(m)；q-单位炸药消耗量(kg/m3)；m-密集系数；W最小抵抗线(m)；孔深可按照工程实际情况确定，主要取决于凿岩机类型、矿体条件等因素；单位炸药消耗量0.35～0.8kg/m3，岩石硬度系数大取大值，反之取小值。
所述轴向不耦合装药结构包括加强装药段、正常装药段、减弱装药段和堵塞段，以孔深为100％计，加强装药段占15～25％，正常装药段占45～65％，减弱装药段占10～15％，堵塞段占10～15％，正常装药段的装药密度为400～600g/m，以正常装药段的装药密度为100％计，加强装药段的装药密度为300～500％，减弱装药段的装药密度为50～80％；
所述轴向不耦合装药结构为空气间隔轴向不耦合装药；
所述开采矿体的爆区周围为胶结充填体；
所述数码电子雷管为采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管，其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块；
所述数码电子雷管为市售产品；
所述电子引爆器可选用强力起爆器MFB-50，CZQBQ-50、90、150、200型等。
本发明的有益效果是：
(1)本发明预裂爆破方法，爆破产生的地震效应更小，对周围充填体的扰动与损伤大大减小，可以缩短边界孔与充填体的距离，提高回采率；
(2)本发明预裂爆破形成的裂缝，预裂缝的生成可以有效减小主爆区爆破产生的振动，不仅可以对周围充填体形成保护，还可作为新的临空面，大大改善爆破效果；
(3)本发明通过预裂装药孔侧面对称设置的“V”型切槽和空孔，避免预裂爆破时裂纹扩展的变向，减小预裂爆破产生的爆破振动，并加大孔间距，减小钻孔工作量；“V”型切槽和空孔的设置使能量得到充分利用；
(4)与传统方法相比，本发明装药量相同条件下可以加大孔间距，大大减少打孔的工作量，孔间距相同条件下可以减少单个炮孔的装药量，节约成本，减小振动，且对裂隙起到导向作用达到定向破裂岩体的效果，有效避免裂纹扩展到充填体区域造成损伤。
附图说明
图1为炮孔布置俯视图；
图2为开采矿体炮孔布置剖视图；
图3为轴向不耦合装药结构示意图；
图4为主爆孔垂直深孔示意图；
图5为预裂孔布置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法(见图1～5)，具体步骤如下：
(1)在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接，预裂装药孔内设置有轴向不耦合装药结构；通过预裂装药孔侧面对称设置的“V”型切槽，避免预裂爆破时裂纹扩展的变向，减小预裂爆破产生的爆破振动，并加大孔间距，减小钻孔工作量，同时预裂缝的生成可以有效减小主爆区爆破产生的振动，对周边的胶结充填体起到保护作用；
预裂孔为垂直深孔，“V”型切槽的张角为60°～80°，切槽深度为预裂装药孔孔径的1/3～1/4；预裂孔的孔径为75～120mm，孔间距为孔径的15～20倍，预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距为2～2.5m，预裂孔中心连线与充填体边界线的距离为0.5～0.8m，相邻孔的起爆间隔时间为8～12ms，预裂孔的超前起爆时间为100～150ms；
(2)在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距大于预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距，主爆孔和缓冲孔内均设置有轴向不耦合装药结构；
缓冲孔为垂直深孔，缓冲孔孔径为75～120mm，孔间距为3～4m，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距为3～4m，相邻孔的起爆间隔时间为15～25ms，缓冲孔与主爆孔阵列的起爆间隔时间为100～200ms；
主爆孔为垂直深孔，主爆孔孔径为90～120mm，主爆孔的密集系数为0.9～1.1，相邻孔的起爆间隔时间为25～75ms，最小抵抗线为排距，相邻排的起爆间隔时间为50～200ms；
孔间距a为：
a＝mW
式中：m为密集系数，a为孔间距，W为最小抵抗线；
最小抵抗线根据最小抵抗线和孔径的比值选取：
坚硬矿石：
W/d＝23～30
中等坚硬矿石：
W/d＝30～35
较软岩石：
W/d＝35～40
式中：W为最小抵抗线，d为孔径；
其中，坚硬矿石的普氏硬度系数大于8，中等坚硬矿石的普氏硬度系数4～8，较软岩石的普氏硬度系数小于4；
轴向不耦合装药结构包括堵塞、炸药卷段和起爆具，起爆具埋设在炸药卷段内，起爆具的引爆线向上延伸至地表，起爆具为数码电子雷管；
预裂装药孔的线装药密度为350～620g/m，缓冲孔的线装药密度为400～600g/m，主爆孔的线装药密度为400～600g/m；
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的线装药密度根据主爆区的岩石力学性质确定，
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的装药量Q为：
Q＝q·m·W2·L
式中：L-孔深(m)；q-单位炸药消耗量(kg/m3)；m-密集系数；W最小抵抗线(m)；孔深可按照工程实际情况确定，主要取决于凿岩机类型、矿体条件等因素；单位炸药消耗量0.35～0.8kg/m3，岩石硬度系数大取大值，反之取小值；
轴向不耦合装药结构包括加强装药段、正常装药段、减弱装药段和堵塞段，以孔深为100％计，加强装药段占15～25％，正常装药段占45～65％，减弱装药段占10～15％，堵塞段占10～15％，正常装药段的装药密度为400～600g/m，以正常装药段的装药密度为100％计，加强装药段的装药密度为300～500％，减弱装药段的装药密度为50～80％；
轴向不耦合装药装置为空气间隔轴向不耦合装药；
所述开采矿体的爆区周围为胶结充填体；
(3)主爆孔、缓冲孔、预裂装药孔内的轴向不耦合装药结构均通过数码电子雷管控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔、缓冲孔；
数码电子雷管为采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管，其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块；
数码电子雷管为市售产品；
电子引爆器可选用强力起爆器MFB-50，CZQBQ-50、90、150、200型等。
实施例2：本实施例以甘肃某采场为例，其中甘肃某采场岩性以花岗岩为主，坚硬程度为坚硬；根据矿山实际情况，选择120mm直径钻孔，钻孔深度6m；
一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法(见图1～5)，具体步骤如下：
(1)在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接，预裂装药孔内设置有轴向不耦合装药结构；通过预裂装药孔侧面对称设置的“V”型切槽，避免预裂爆破时裂纹扩展的变向，减小预裂爆破产生的爆破振动，并加大孔间距，减小钻孔工作量，同时预裂缝的生成可以有效减小主爆区爆破产生的振动，对周边的胶结充填体起到保护作用；
预裂孔为垂直深孔，“V”型切槽的张角为70°，切槽深度为35mm左右；预裂孔的孔径为120mm，孔间距为2.0m，预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距为2.4m，预裂孔中心连线与充填体边界线的距离为0.8m，相邻孔的起爆间隔时间为10ms，预裂孔的超前起爆时间为125ms；
(2)在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距大于预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距，主爆孔设置有轴向不耦合装药结构，缓冲孔内设置有轴向不耦合装药结构；
缓冲孔为垂直深孔，缓冲孔孔径为120mm，孔间距为3.2m阵列与缓冲孔孔心的间距为3.2m孔的起爆间隔时间为25ms，缓冲孔与主爆孔阵列的起爆间隔时间为100ms；主爆孔为垂直深孔，主爆孔孔径为120mm，爆孔的密集系数为0.9，相邻孔的起爆间隔时间为50ms，最小抵抗线为排距，相邻排的起爆间隔时间为100ms；孔间距a为3.0m；
轴向不耦合装药结构包括堵塞、炸药卷段和起爆具，岩屑和炸药卷段交替设置，起爆具埋设在炸药卷段内，起爆具的引爆线向上延伸至地表，起爆具为数码电子雷管；
预裂装药孔的线装药密度为500g/m，缓冲孔的线装药密度为500g/m，主爆孔的线装药密度为500g/m；
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的线装药密度根据主爆区的岩石力学性质确定，
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的装药量Q为：0.6×0.9×32×5＝29.16kg
Q＝q·m·W2·L
式中：L-孔深(m)；q-单位炸药消耗量(kg/m3)；m-密集系数；W最小抵抗线(m)；
主爆孔、预裂孔和缓冲孔装药结构包括加强装药段、正常装药段、减弱装药段和堵塞段，以主爆孔的孔深为100％计，加强装药段占20％，正常装药段占60％，减弱装药段占10％，堵塞段占10％，正常装药段的装药密度为500g/m，加强装药段的装药密度为1600g/m，减弱装药段的装药密度为300g/m；
轴向不耦合装药结构为空气间隔轴向不耦合装药；
所述开采矿体的爆区周围为胶结充填体；
(3)预裂装药孔、主爆孔和缓冲孔内的轴向不耦合装药结构均通过数码电子雷管控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔、缓冲孔；
数码电子雷管为采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管，其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块；
数码电子雷管为市售产品；
电子引爆器可选用强力起爆器MFB-50，CZQBQ-50、90、150、200型等；
爆破效果：预裂缝半孔率达到83.2％，炮孔利用率能够达到95.4％，预裂缝与设计轮廓线拟合度达89.1％，矸石块度均匀，满足采场输送要求。
实施例3：本实施例以大红山铜矿西矿段某水平为例，该水平岩性主要以白云石大理岩为主，坚硬程度为中等坚硬。根据矿山实际情况，现场平巷凿岩钎杆仅有50mm与100mm，最终选择最大的100mm直径钻孔，钻孔深度5m；
一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法(见图1～5)，具体步骤如下：
(1)在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接，预裂装药孔内设置有轴向不耦合装药结构；通过预裂装药孔侧面对称设置的“V”型切槽，避免预裂爆破时裂纹扩展的变向，减小预裂爆破产生的爆破振动，并加大孔间距，减小钻孔工作量，同时预裂缝的生成可以有效减小主爆区爆破产生的振动，对周边的胶结充填体起到保护作用；
预裂孔为垂直深孔，“V”型切槽的张角为60°，切槽深度为30mm左右；预裂孔的孔径为100mm，孔间距1.8m，预裂孔中心连线与缓冲孔孔心的间距为2.2m，预裂孔中心连线与充填体边界线的距离为0.6m，相邻孔的起爆间隔时间为10ms，预裂孔的超前起爆时间为125ms；
(2)在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距大于预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距，主爆孔设置有轴向不耦合装药结构，缓冲孔内设置有轴向不耦合装药结构；
缓冲孔为垂直深孔，缓冲孔孔径为100mm，孔间距为3.5m阵列与缓冲孔孔心的间距为3.5m孔的起爆间隔时间为25ms，缓冲孔与主爆孔阵列的起爆间隔时间为100ms；主爆孔为垂直深孔，主爆孔孔径为100mm，爆孔的密集系数为1.0，相邻孔的起爆间隔时间为50ms，最小抵抗线为排距，相邻排的起爆间隔时间为100ms；孔间距a为：3.2m；
轴向不耦合装药结构包括堵塞、炸药卷段和起爆具，起爆具埋设在炸药卷段内，起爆具的引爆线向上延伸至地表，起爆具为数码电子雷管；
预裂装药孔的线装药密度为450g/m，缓冲孔的线装药密度为450g/m，主爆孔的线装药密度为450g/m；
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的线装药密度根据主爆区的岩石力学性质确定，
预裂装药孔、缓冲孔和主爆孔的装药量Q为：0.5×1×3.22×5＝25.6kg
Q＝q·m·W2·L
式中：L-孔深(m)；q-单位炸药消耗量(kg/m3)；m-密集系数；W最小抵抗线(m)；
主爆孔、预裂孔和缓冲孔装药结构包括加强装药段、正常装药段、减弱装药段和堵塞段，以主爆孔的孔深为100％计，加强装药段占20％，正常装药段占60％，减弱装药段占10％，堵塞段占10％，正常装药段的装药密度为450g/m，加强装药段的装药密度为1500g/m，减弱装药段的装药密度为300g/m；
轴向不耦合装药结构为空气间隔轴向不耦合装药；
所述开采矿体的爆区周围为胶结充填体；
(3)预裂装药孔、主爆孔和缓冲孔内的轴向不耦合装药结构均通过数码电子雷管控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔、缓冲孔；
数码电子雷管为采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管，其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块；
数码电子雷管为市售产品；
电子引爆器可选用强力起爆器MFB-50，CZQBQ-50、90、150、200型等；
爆破效果：预裂缝半孔率达到80％，炮孔利用率能够达到96.7％，预裂缝与设计轮廓线拟合度达87.2％，矸石块度均匀，满足采场输送要求。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)在胶结充填体和开采矿体交界处沿线均匀布置预裂孔，预裂孔包括预裂装药孔和空孔，预裂装药孔和空孔交替设置，在预裂装药孔的侧面对称设置“V”型切槽，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔圆心与空孔圆心的连线上，“V”型切槽的两条边与预裂装药孔壁相接；
(2)在开采矿体布置主爆孔阵列，主爆孔阵列的排距和孔间距相等，主爆孔阵列与预裂孔之间设置有一排缓冲孔，主爆孔阵列与缓冲孔孔口连心线的间距大于预裂孔孔口连心线与缓冲孔孔口连心线的间距，主爆孔、缓冲孔、预裂装药孔内均设置轴向不耦合装药结构；
(3)主爆孔、缓冲孔、预裂装药孔内的轴向不耦合装药结构均通过数码电子雷管控制精确延时逐排逐孔起爆；起爆顺序依次为预裂装药孔、主爆孔、缓冲孔。
2.根据权利要求1所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：预裂孔为垂直深孔，“V”型切槽的顶角位于预裂装药孔孔口圆心与空孔孔口圆心的连线上。
3.根据权利要求1或2所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：步骤(1)“V”型切槽的张角为60°～80°，切槽深度为预裂装药孔孔径的1/3～1/4。
4.根据权利要求2所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：步骤(1)预裂孔的孔径为75～120mm，孔间距为孔径的15～20倍，预裂孔中心连线与缓冲孔中心连线的间距为2～2.5m，预裂孔中心连线与充填体边界线的距离为0.5～0.8m，相邻孔的起爆间隔时间为8～12ms，预裂孔的超前起爆时间为100～150ms。
5.根据权利要求1所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：缓冲孔为垂直深孔，缓冲孔孔径为75～120mm，孔间距为3～4m，主爆孔阵列与缓冲孔孔心的间距为3～4m，相邻孔的起爆间隔时间为15～25ms，缓冲孔与主爆孔阵列的起爆间隔时间为100～200ms。
6.根据权利要求5所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：主爆孔为垂直深孔，主爆孔孔径为90～120mm，主爆孔的密集系数为0.9～1.1，相邻孔的起爆间隔时间为25～75ms，最小抵抗线为排距，相邻排的起爆间隔时间为50～200ms；
孔间距a为：
a＝mW
式中：m为密集系数，a为孔间距，W为最小抵抗线；
最小抵抗线根据最小抵抗线和孔径的比值选取：
坚硬矿石：
W/d＝23～30
中等坚硬矿石：
W/d＝30～35
较软岩石：
W/d＝35～40
式中：W为最小抵抗线，d为孔径；
其中，坚硬矿石的普氏硬度系数大于8，中等坚硬矿石的普氏硬度系数4～8，较软岩石的普氏硬度系数小于4。
7.根据权利要求1所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：轴向不耦合装药结构包括堵塞、炸药卷段和起爆具，起爆具埋设在炸药卷段内，起爆具的引爆线向上延伸至地表，起爆具为数码电子雷管。
8.根据权利要求1所述井下胶结充填体边界切槽预裂爆破方法，其特征在于：轴向不耦合装药结构包括加强装药段、正常装药段、减弱装药段和堵塞段，以孔深为100％计，加强装药段占15～25％，正常装药段占45～65％，减弱装药段占10～15％，堵塞段占10～15％，正常装药段的装药密度为400～600g/m，以正常装药段的装药密度为100％计，加强装药段的装药密度为300～500％，减弱装药段的装药密度为50～80％。
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|---|---|---|---|---|
| CN115523812A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-27 | 北部湾大学 | 一种降低隧道扰动的聚能装药结构及爆破方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4690058A (en) * | 1986-04-09 | 1987-09-01 | C-I-L Inc. | Smooth wall blasting in rock |
| CN102445117A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-05-09 | 兰州大学 | 切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法 |
| CN205825826U (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-21 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种矿山边坡预裂爆破炮孔结构 |
| CN208588280U (zh) * | 2018-06-15 | 2019-03-08 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种露天矿固定路堑爆破布孔结构 |
| CN110779403A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-02-11 | 昆明理工大学 | 一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法 |
-
2022
- 2022-08-03 CN CN202210927419.6A patent/CN115127415A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4690058A (en) * | 1986-04-09 | 1987-09-01 | C-I-L Inc. | Smooth wall blasting in rock |
| CN102445117A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-05-09 | 兰州大学 | 切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法 |
| CN205825826U (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-21 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种矿山边坡预裂爆破炮孔结构 |
| CN208588280U (zh) * | 2018-06-15 | 2019-03-08 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种露天矿固定路堑爆破布孔结构 |
| CN110779403A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-02-11 | 昆明理工大学 | 一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 乔国栋;高魁;郑明亮;张健玉;张树川;夏微;: "含控制孔切槽爆破的裂隙扩展机制研究", 工程爆破, vol. 26, no. 02, pages 24 - 31 * |
| 李清;王平虎;杨仁树;田晓冰;韩伟光;张二蒙;: "切槽孔爆破动态力学特征的动焦散线实验", 爆炸与冲击, vol. 29, no. 04, pages 413 - 418 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115523812A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-27 | 北部湾大学 | 一种降低隧道扰动的聚能装药结构及爆破方法 |
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