CN115468465A - 一种无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法 - Google Patents

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余天成
唐琳
孙承超
马卓宇
唐恒
何磊
梁燕兵
钱明涛
魏筱乐
胡博文
邵欢
崔数文
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Abstract

本发明涉及一种无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，属于冶金矿山井下爆破技术领域；确定自由面位置及炮孔布置，在上分层回采结束后在底板回填碎矿层后再进行膏体充填，由上到下依次对称开设炮眼，照确定眼位及倾角进行凿岩，装药与填塞，采用连续柱状不耦合装药，孔口不装药段采用炮泥填塞，每个孔沿内部设置1个起爆药包，在炮孔的全长敷设导爆索，所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，使所有的装药孔按设计的延期时间依次起爆；本发明能利于抛矿，借助于上分层回填的松软碎矿层，扩大自由面，提供补偿空间，提高作业效率，又能保证爆破质量，提升了爆堆的成块率，减少粉矿占比，降低了粉矿堵塞溜井和跑矿风险，减少炮孔施工数目，节约凿岩时间，减少炸药消耗，减轻爆破工劳动强度，提高安全性能，降低生产成本。

Description

一种无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法
技术领域
本发明涉及一种无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，属于冶金矿山井下爆破技术领域。
背景技术
以往在冶金矿山采矿过程中，一般采用盘区机械化下向进路胶结充填采矿法进行矿石回采，同时采用凿岩机进行浅孔落矿，机械化程度较低，单循环作业时间约4.6小时，作业效率低。目前，冶金矿山采矿过程中，也会开展爆破采矿，但是寻求高效低耗的爆破工艺成为当下面临的关键问题，也是落实企业降本增效的重要举措。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法。本发明能利于抛矿，借助于上分层回填的松软碎矿层，扩大自由面，提供补偿空间，提高作业效率，又能保证爆破质量，提升了爆堆的成块率，减少粉矿占比，降低了粉矿堵塞溜井和跑矿风险，减少炮孔施工数目，节约凿岩时间，减少炸药消耗，减轻爆破工劳动强度，提高安全性能，降低生产成本。
为达到上述目的，本发明按如下技术方案实施的：
所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法具体包括以下步骤：
1）确定自由面位置及炮孔布置，在上分层回采结束后在底板回填碎矿层后再进行膏体充填；
2）沿断面画出爆破轮廓线，由上到下依次对称开设炮眼，炮眼包括顶眼、第一辅助眼、第二辅助眼、上掏槽眼、空眼、下掏槽眼、第三辅助眼、第四辅助眼、底眼，除底眼水平布置外，其余炮眼均向上倾斜设置；
3）钻孔：按照确定眼位及倾角进行凿岩，孔径为38～42mm，钻孔深度为2500～3000mm；
4）装药与填塞：采用连续柱状不耦合装药，孔口不装药段采用炮泥填塞，每个孔沿内部设置1个起爆药包，在炮孔的全长敷设导爆索，所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆；
5）起爆；所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，使所有的装药孔按设计的延期时间依次起爆。
作为优选，步骤1）碎矿层厚度为100mm。
作为优选，步骤2）顶眼倾角31°，第一辅助眼倾角27°、第二辅助眼倾角19°、上掏槽眼倾角15°、空眼倾角15°、下掏槽眼倾角15°、第三辅助眼倾角11°、第四辅助眼倾角7°、底眼倾角0°。
作为优选，步骤2）炮眼共25个，均沿断面对称，顶眼3个、第一辅助眼3个、第二辅助眼6个、上掏槽眼2个、空眼2个、下掏槽眼2个、第三辅助眼3个、第四辅助眼2个、底眼3个，上掏槽眼和空眼在同一水平位置。
作为优选，根据权利要求1或2所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：步骤3）顶眼孔底位置沿碎矿层下底面设置1段导爆管雷管起爆。
本发明的有益效果：
本发明能利于抛矿，借助于上分层回填的松软碎矿层，扩大自由面，提供补偿空间，提高作业效率，又能保证爆破质量，提升了爆堆的成块率，减少粉矿占比，降低了粉矿堵塞溜井和跑矿风险，减少炮孔施工数目，节约凿岩时间，减少炸药消耗，减轻爆破工劳动强度，提高安全性能，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明3-5-5六边形进路爆破工艺设计图；
图2为本发明3-5-5六边形进路爆破工艺横截面示意图；
图3为本发明3.5×3.0m矩形进路爆破工艺设计图；
图4为本发明3.5×3.0m矩形进路爆破工艺横截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
目前冶金矿山采矿过程中，采用盘区机械化下向进路胶结充填采矿法进行矿石回采。采场矩形进路断面类型为3.5m（宽）×3.0m（高）矩形、3m（底宽）×5（腰宽）×5（高）六边形。主要采用YT-28型手持式凿岩机进行浅孔落矿。
3-5-5六边形进路原有爆破工艺为传统巷道中心楔形掏槽，自掏槽眼、辅助眼、周边眼顺序依次进行爆破，布置炮孔37个，单循环装药量54kg，创新爆破工艺通过把自由面由中间部位变更到顶部，布置上斜孔，爆破顺序由上到下依次进行爆破，借助于上分层回填的软弱碎矿层，快速形成补偿空间，布置炮孔25个，单循环装药量37.5kg
3.5×3.0m矩形进路原有爆破工艺为传统中心垂直掏槽，自掏槽眼、辅助眼、周边眼顺序依次进行爆破，布置炮孔36个，单循环装药量52.5kg，创新爆破工艺通过把自由面由中间部位变更到顶部，布置上斜孔，爆破顺序由上到下依次进行爆破，借助于上分层回填的软弱碎矿层，快速形成补偿空间，布置炮孔19个，单循环装药量28.5kg。
在本实施例中，所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法具体包括以下步骤：
确定自由面位置及炮孔布置，在上分层回采结束后在底板回填碎矿层后再进行膏体充填，碎矿层厚度为100mm；
沿断面画出爆破轮廓线，由上到下依次对称开设炮眼，炮眼包括顶眼、第一辅助眼、第二辅助眼、上掏槽眼、空眼、下掏槽眼、第三辅助眼、第四辅助眼、底眼，除底眼水平布置外，其余炮眼均向上倾斜设置。炮眼共25个，均沿断面对称，顶眼3个、第一辅助眼3个、第二辅助眼6个、上掏槽眼2个、空眼2个、下掏槽眼2个、第三辅助眼3个、第四辅助眼2个、底眼3个，上掏槽眼和空眼在同一水平位置。顶眼倾角31°，第一辅助眼倾角27°、第二辅助眼倾角19°、上掏槽眼倾角15°、空眼倾角15°、下掏槽眼倾角15°、第三辅助眼倾角11°、第四辅助眼倾角7°、底眼倾角0°。
钻孔：按照确定眼位及倾角进行凿岩，孔径为38～42mm，钻孔深度为2500～3000mm；
装药与填塞：采用连续柱状不耦合装药，孔口不装药段采用炮泥填塞，每个孔沿内部设置1个起爆药包，在炮孔的全长敷设导爆索，所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，顶眼孔底位置沿碎矿层下底面设置1段导爆管雷管起爆；
起爆；所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，使所有的装药孔按设计的延期时间依次起爆。
优化后，六边形进路和矩形进路炸药单耗分别下降30.55%和45.74%，雷管单耗分别下降31.58%和45.95%，全年节约炸材成本72.63万元，采用这样的布置方式，提升了爆堆的成块率，减少粉矿占比，降低了粉矿堵塞溜井和跑矿风险，随着炮孔数量的减少，单循环六边形节约凿岩时间48min，效率提高32.4%。矩形节约凿岩时间68min，效率提高47.22%。
本发明能利于抛矿，借助于上分层回填的松软碎矿层，扩大自由面，提供补偿空间，提高作业效率，又能保证爆破质量，提升了爆堆的成块率，减少粉矿占比，降低了粉矿堵塞溜井和跑矿风险，减少炮孔施工数目，节约凿岩时间，减少炸药消耗，减轻爆破工劳动强度，提高安全性能，降低生产成本。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。

Claims (5)

1.一种无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法具体包括以下步骤：
1）确定自由面位置及炮孔布置，在上分层回采结束后在底板回填碎矿层后再进行膏体充填；
2）沿断面画出爆破轮廓线，由上到下依次对称开设炮眼，炮眼包括顶眼、第一辅助眼、第二辅助眼、上掏槽眼、空眼、下掏槽眼、第三辅助眼、第四辅助眼、底眼，除底眼水平布置外，其余炮眼均向上倾斜设置；
3）钻孔：按照确定眼位及倾角进行凿岩，孔径为38～42mm，钻孔深度为2500～3000mm；
4）装药与填塞：采用连续柱状不耦合装药，孔口不装药段采用炮泥填塞，每个孔沿内部设置1个起爆药包，在炮孔的全长敷设导爆索，所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆；
5）起爆；所有导爆索延伸汇集至孔口与同一段导爆管雷管串联起爆，使所有的装药孔按设计的延期时间依次起爆。
2.根据权利要求1所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：步骤1）碎矿层厚度为100mm。
3.根据权利要求1所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：步骤2）顶眼倾角31°，第一辅助眼倾角27°、第二辅助眼倾角19°、上掏槽眼倾角15°、空眼倾角15°、下掏槽眼倾角15°、第三辅助眼倾角11°、第四辅助眼倾角7°、底眼倾角0°。
4.根据权利要求1或2所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：步骤2）炮眼共25个，均沿断面对称，顶眼3个、第一辅助眼3个、第二辅助眼6个、上掏槽眼2个、空眼2个、下掏槽眼2个、第三辅助眼3个、第四辅助眼2个、底眼3个，上掏槽眼和空眼在同一水平位置。
5.根据权利要求1或2所述的无掏槽快速形成补偿空间的爆破方法，其特征在于：步骤3）顶眼孔底位置沿碎矿层下底面设置1段导爆管雷管起爆。
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