一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法

摘要

一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法，涉及地下采矿爆破技术领域。该结构包括中心装药孔（1）、空孔（2）、辅助装药孔（3）、切割扇形孔（4）和放射中心（5）。该结构实现深孔爆破切割的目的，简化了回采切割工艺，切割效率提高；降低切割成本，效益显著；提高了矿石回采率，降低了回采成本；切割扇形孔采用双放射中心布孔方式，提高了切割效果；有效改善了切割作业环境，保障了职工身心健康；实现了切割与回采工作的一体化生产，可降低三级矿量保有期，提高采矿工程资金利用效率。

说明书

技术领域

本发明涉及地下采矿爆破技术领域，具体地说是一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法。

背景技术

在国内无底柱分段崩落法的切割工序中，最初的切割自由面大多是由人工使用风动凿岩设备（YG90或YT28凿岩机），施工切割天井或切割硐室爆破形成（称传统切割方法）。人工掘凿切割工程的方法存在生产效率低，劳动强度高，作业环境差，生产成本高等突出问题，并影响后续矿石的落矿回采工作。

1、传统的人工施工切割工程在切割深孔凿岩和深孔落矿工序之间进行，是回采工作必不可少的一项准备工作。受人工掘凿切割工程的影响，使切割工作的深孔凿岩工序与回采落矿工序不能形成有机的接合，影响回采生产效率。

2、传统切割方法采用人工掘凿天井，施工时间长，切割工作效率低。根据有关统计数据，每套切割天井施工时间在10-15天，切割硐室时间更长在15-30天。

3、传统切割方法由于操作人员在天井内施工，因凿岩过程中产生大量的粉尘和水雾，空气污染严重，作业环境恶劣，极大地影响作业人员的身心健康。

4、传统切割方法生产成本高。据统计，切割天井切割成本为27000元/套，硐室切割成本40000-60000元/套。

5、传统切割方法造成切割部位较高的矿石损失。采用切割天井的切割方法，由于天井两侧为实体，需要施工中深孔爆破后进一步扩大自由面，而自由面的扩大受切割面小挟制力大和深孔不易布孔的影响，小井两侧切割效果差，矿石回收率低。采用硐室爆破切割，则存在切割部位矿石爆破不均匀，回收率更低的情况。据统计，硐室爆破切割部位的矿石回收率仅为40-60%，矿石损失率是正常落矿深孔的3倍多。

发明内容

本发明提出一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法，该结构应用于在深孔中一次爆破形成切割面，简化了回采切割工序，提高了切割效率，降低了切割成本，实现了切采一体化作业。

为实现上述目的，本发明所述一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法，其特征在于：爆破点的设置包括中心装药孔、空孔、辅助装药孔、切割扇形孔和放射中心；所述中心装药孔位于空孔的中心；所述空孔与中心装药孔平行；所述辅助装药孔以中心装药孔和两排切割扇形孔对称；所述切割扇形孔为两排扇形深孔，排间距为2000mm；切割扇形孔为两排扇形炮孔，位于辅助装药孔的左右两侧；所述放射中心位于切割扇形孔的两个放射中心点上；

所述爆破时，起爆顺序依次为中心装药孔→辅助装药孔→切割扇形孔；切割扇形孔以切割中心向两侧依次爆破；切割爆破时，中心装药孔、辅助装药孔、切割扇形深孔采用一次性装药分段起爆的方法，爆破空间先由四个空孔负担区域扩大为辅助装药孔负担区域、切割扇形孔负担区域，最终形成后续深孔落矿的爆破自由面。

所述中心装药孔为初始爆破炮孔，以周围大孔径空孔为自由面，爆破后形成以空孔为轮廓的空间，为辅助装药孔的爆破提供自由面和补偿空间；中心装药孔直径φ100mm，采用Simba364型台车凿岩施工，炮孔深度：＜25m，炮孔施工精度＜1°。

所述空孔为深孔一次性切割的初始补偿空间，空孔炮孔直径：φ115-150mm，深度：＜25m，炮孔数目为4-6孔；炮孔间距：600mm-700mm。

所述辅助装药孔为进一步扩大切割深孔爆破补偿空间的炮孔，其开设数为6个，分为切割扇形孔内的内部辅助装药孔和切割扇形孔外的外部辅助装药孔；内部辅助装药孔为2个，外部辅助装药孔为4个，辅助装药孔直径为：φ100mm，深度：＜25m；内部辅助装药孔间距为1800-2000mm，外部辅助装药孔在切割深孔外侧间距为1200-1500m，内侧的间距为2500-3000mm；所述爆破时，起爆顺序依次为中心装药孔→内部辅助装药孔→外部辅助装药孔→切割扇形孔；切割扇形孔以切割中心向两侧依次爆破；切割爆破时，中心装药孔、辅助装药孔、切割扇形深孔采用一次性装药分段起爆的方法，爆破空间先由四个空孔负担区域扩大为辅助装药孔负担区域、切割扇形孔负担区域，最终形成后续深孔落矿的爆破自由面。

所述切割扇形孔为两排扇形深孔，排间距为2000mm；每排切割扇形孔为两个放射中心，中心间距为2000mm；其孔径为φ100mm，采用Simba364型台车凿岩施工，炮孔精度＜1°，孔底距1.0-1.8m。

所述切割扇形孔的凿岩，可采用Simba364型台车在施工落矿深孔时一次性施工（落矿深孔采用相同孔径时），也可先施工落矿深孔，后用Simba364型台车施工切割扇形孔。

所述起爆顺序依次相邻的爆破时间段不小于500ms。

本发明所述一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法，其有益效果在于：通过高效凿岩设备掘凿高精度的炮孔，并采取爆破技术手段，实现深孔爆破切割的目的，简化了回采切割工艺，切割效率提高；降低切割成本，效益显著；提高了矿石回采率，降低了回采成本；切割扇形孔采用双放射中心布孔方式，提高了切割效果；有效改善了切割作业环境，保障了职工身心健康；实现了切割与回采工作的一体化生产，可降低三级矿量保有期，提高采矿工程资金利用效率。

附图说明

附图1 深孔一次切割炮孔布置垂向示意图；

附图2深孔一次切割炮孔布置水平示意图；

图中：1-中心装药孔、2-空孔、3-辅助装药孔、4-切割扇形孔、5-放射中心。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种应用于深孔爆破中形成切割面的方法，爆破点的设置包括中心装药孔1、空孔2、辅助装药孔3、切割扇形孔4和放射中心5；所述中心装药孔1位于空孔2的中心；所述空孔2与中心装药孔1平行；所述辅助装药孔3以中心装药孔1和两排切割扇形孔4对称；所述切割扇形孔4为两排扇形深孔，排间距为2000mm；切割扇形孔4为两排扇形炮孔，位于辅助装药孔3的左右两侧；所述放射中心5位于切割扇形孔4的两个放射中心点上；

所述爆破时，起爆顺序依次为中心装药孔1→辅助装药孔3→切割扇形孔4；切割扇形孔4以切割中心向两侧依次爆破；切割爆破时，中心装药孔1、辅助装药孔3、切割扇形深孔4采用一次性装药分段起爆的方法，爆破空间先由四个空孔2负担区域扩大为辅助装药孔3负担区域、切割扇形孔4负担区域，最终形成后续深孔落矿的爆破自由面。

在落矿中深孔凿岩过程中，在需要切割的部位，采用Simba364台车凿岩切割深孔；凿岩时采用平行定位技术，按切割深孔设计进布孔与凿岩；控制炮孔凿岩精度在1°以内，孔间距和排间距误差控制在2%以内，炮孔深度误差控制在1%以内；设置中心装药孔1直径为φ100mm，深度25m；空孔2炮孔直径：φ115mm，深度25m，炮孔数目为4孔；炮孔间距：600mm；辅助装药孔3开设6个，分为切割扇形孔内的内部辅助装药孔和切割扇形孔外的外部辅助装药孔；内部辅助装药孔为2个，外部辅助装药孔为4个，辅助装药孔3直径为：φ100mm，深度25m；内部辅助装药孔间距为1800mm，外部辅助装药孔在切割深孔外侧间距为1200m，内侧的间距为2500mm；切割扇形孔4孔径为φ100mm，孔底距1.0m；起爆顺序依次为中心装药孔→内部辅助装药孔→外部辅助装药孔→切割扇形孔；起爆顺序依次相邻的爆破时间段为500ms；进行预检查，确认炮孔完好，达到设计要求时进行装药作业；采用孔底反向双导爆管起爆雷管和起爆药包起爆技术，按起爆顺序逐孔进行装药，装药长度和密度达到设计要求；炮孔孔口进行简单堵塞，防止孔内炸药掉落；起爆网络采用复式交叉连接技术，即每一个炮孔中的两发起爆雷管分别连接不同的传爆雷管，引爆后完成。

操作流程如下：

设备定位→角度测定→炮孔凿岩→炮孔装药→联网爆破。