一种台阶爆破布孔方法

摘要

本发明公开提供了一种台阶爆破布孔方法，包括：根据爆破设计确定台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度、前排炮孔最小抵抗线的长度；根据台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度以及前排炮孔最小抵抗线的长度计算眉边距的大小。本发明提供一种根据计算前排孔与台阶坡顶线的距离的来确定前排孔位置的台阶爆破布孔方法。

说明书

技术领域

本发明涉及爆破布孔领域。更具体地说，本发明涉及一种台阶爆破布孔方法。

背景技术

台阶爆破又称为阶梯爆破，是指以台阶形式推进的石方爆破方式。台阶爆破按照孔径、孔深的不同分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。在布孔时，炮孔最小抵抗线的长度在布孔时如何具体实现是一个问题。我们知道，台阶爆破时，前排炮孔最小抵抗线的长度、炮孔的堵塞长度两个参数，是爆破装药距离两个自由面最短距离的关键参数，将直接影响爆破坡面、顶板的爆破质量，同时决定了爆破的本质安全。因此进行爆破设计时，此两个参数的设计都较为谨慎。

在爆破设计中，首先要保证合理的堵塞长度，堵塞长度不宜过小，过小的堵塞容易产生爆破飞石、冲孔、爆破噪声、爆破冲击波、粉尘、爆破有害有毒气体扩散；又不宜过长，过长的堵塞长度无法保证表面破碎效果从而产生爆破大块，二次处理和破碎造成工期损失、影响进度、占用设备和劳动力、爆破器材浪费、综合成本增加，且二次处理综合难度更大。合理的堵塞长度可以依据试爆情况以及长期该矿山爆破经验得到。

其次，前排炮孔最小抵抗线的长度的大小，容易影响爆破单耗，且易产生爆破飞石、爆破大块，影响爆堆松散度和装运效率，对爆破安全、爆破效果、爆破质量、装运成本影响重大。最小抵抗线方向上的有害效应与堵塞长度的影响和性质几乎相同，但是由于装药部分与自由面垂线方向往往是正对矿场，所以该方向上的飞石破坏程度往往是最大的。

然而炮孔最小抵抗线的长度往往只是一个概念上的数据，因为装药最高点位置位于岩层内部较深位置，因此难以简单测量得到(普通布孔用皮尺，高精度定位布孔用全站仪或GPS、RTK)，或者普通作业条件下难以简单实现。同时，现阶段所有设计的眉边距(即前排孔与台阶坡顶线的距离)均是采用经验预估的方式，或者不进行设计，从而不能准确、科学地反映前排孔的爆破单耗及飞石的安全系数。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据计算前排孔与台阶坡顶线的距离的来确定前排孔位置的台阶爆破布孔方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种台阶爆破布孔方法，包括：

根据爆破设计确定台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度、前排炮孔最小抵抗线的长度；

根据台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度以及前排炮孔最小抵抗线的长度计算眉边距的大小。

优选的是，所述的一种台阶爆破布孔方法中，根据下式计算前排孔与台阶坡顶线的距离：

B＝L·cosθ+L·sinα·sinθ-(L·cosα·sinθ-W)sinα

其中，B为前排孔与台阶坡顶线的距离；L为前排孔堵塞长度；α为台阶坡面角；θ为前排孔的钻孔倾角；W为前排炮孔最小抵抗线的长度。

优选的是，所述的一种台阶爆破布孔方法中，0＜θ≤90°。

优选的是，所述的一种台阶爆破布孔方法中，根据下式计算前排孔与台阶坡顶线的距离：

B＝L·cosθ+W·sinα-(L·sinθ-W·cosα)cotα

其中，B为前排孔与台阶坡顶线的距离；L为前排孔堵塞长度；α为台阶坡面角；θ为前排孔的钻孔倾角；W为前排炮孔最小抵抗线的长度。

优选的是，所述的一种台阶爆破布孔方法中，0＜θ≤90°。

本发明的台阶爆破布孔方法将眉边距(即前排孔与台阶坡顶线的距离)的准确计算引入台阶爆破布孔方法的设计中，实现对前排孔进行定位，更加科学的前排炮孔最小抵抗线及前排孔堵塞长度对爆破效果、爆破安全的评价，以及提供给实地布孔时的准确计量数值；同时，在布孔时，只需测量地表的眉边距就能实现前排炮孔最小抵抗线的长度和前排孔堵塞长度精确以及前排孔的实地位置；同时，在智能化矿山使用程序语言编程时，亦可预见性地采用本发明的台阶爆破布孔方法进行数学模型计算，即可解决炮孔该如何定位的问题，也可对智能化矿山的科学、优化布孔设计提供了理论计算基础。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明实施例所对应的台阶的模型图；

图2为本发明实施例所对应的一种模型图；

图3为本发明实施例所对应的另一种模型图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，并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。

如图1所示，本发明的实施例提供一种台阶爆破布孔方法，包括：

根据爆破设计获取台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度；

根据爆破设计确定前排炮孔最小抵抗线的长度；

根据台阶坡面角、前排孔的钻孔倾角和堵塞长度以及前排抵炮孔最小抗线的长度计算眉边距，即前排孔与台阶坡顶线的距离；具体的，

如图1和图2所示，根据下式计算前排孔与台阶坡顶线的距离：

B＝L·cosθ+L·sinα·sinθ-(L·cosα·sinθ-W)sinα

其中，B为前排孔与台阶坡顶线的距离；L为前排孔堵塞长度；α为台阶坡面角；θ为前排孔的堵塞长度，0＜θ≤90°；W为前排炮孔最小抵抗线的长度。

除此之外，如图1和图3所示，根据下式计算前排孔与台阶坡顶线的距离：

B＝L·cosθ+W·sinα-(L·sinθ-W·cosα)cotα

其中，B为前排孔与台阶坡顶线的距离；L为前排孔堵塞长度；α为台阶坡面角；θ为前排孔的堵塞长度，0＜θ≤90°；W为前排炮孔最小抵抗线的长度。

该实施例中，如图1和图3所示，将眉边距(即前排孔与台阶坡顶线的距离)的准确计算引入台阶爆破布孔方法的设计中，实现对前排炮孔进行实地定位，更加科学的利用前排抵抗线及前排孔堵塞长度对爆破效果、爆破安全的评价，以及提供给布孔时的准确计量数值；同时，在布孔时，只需测量地表的眉边距就能实现前排抵抗线的长度和前排孔堵塞长度精确以及前排孔的实地位置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。