发明名称 一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数
摘要 本发明涉及一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数,采用双耳龟裂掏槽方式布置炮孔,9个掏槽炮孔垂直于直立的作业面,沿作业面中心偏下偏下10-30cm的架布置,其中架的中心炮孔和四个端头炮孔为装药孔,中心炮孔与四个端头炮孔之间为空孔:首先起爆竖向的龟裂掏槽孔形成一条龟裂缝,然后再起爆双耳掏槽孔,形成一个以架为中心的棱形槽腔。平巷掘进爆破主要参数包括炮孔直径、炮孔间距、炮孔深度、炮孔数目和单位炸药消耗量。双耳龟裂掏槽法的装药掏槽孔之间增加了作为自由面的空孔,采用毫秒微差爆破技术,增加爆破自由面,减少矿岩的夹制作用,既能顺利掏槽,又能较大程度地提高了炮孔利用率。
申请公布号 CN102878876A 申请公布日期 2013.01.16
申请号 CN201210375374.2 申请日期 2012.10.08
申请人 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 发明人 邵海清
分类号 F42D1/02(2006.01)I;F42D1/08(2006.01)I 主分类号 F42D1/02(2006.01)I
代理机构 南昌新天下专利商标代理有限公司 36115 代理人 施秀瑾
主权项 1.一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数,其特征在于:采用双耳龟裂掏槽结构,九个掏槽炮孔垂直于直立的作业面,沿作业面中心偏下10-30cm的十字架布置,其中十字架的中心炮孔(1)、十字架竖向端头的龟裂掏槽炮孔(2)和十字架横向端头的双耳掏槽炮孔(3)为装药孔,中心炮孔(1)与龟裂掏槽炮孔(2)、双耳掏槽炮孔(3)之间为空孔(4);平巷掘进爆破主要参数包括炮孔直径、炮孔深度、炮孔数目和单位炸药消耗量;[1]炮孔直径:炮孔直径影响凿岩生产率、孔数、单位炸药消耗量和巷道周壁平整度,炮孔直径以及相应炸药管直径的增大,使炸药能量相对集中,爆速和爆炸稳定性都相应的提高;但是,过大的炮孔直径将导致凿岩速度的降低,并影响岩石破碎质量、巷道周壁平整度和围岩稳固性;采用YT-28型风动式凿岩机配用带一字型钻头的钎头钻凿直径为42mm的爆破孔,采用硝铵炸药,药管长度200mm,直径32mm,填药方式为非完全耦合,不耦合系数=42/32=1.3;[2]炮孔深度炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距离,为了实现快速掘进,在提高掘进机械化程度和改善工作组织的前提下,应力求加大孔深和增加循环次数,在目前我国技术装备条件下,无轨平巷的炮孔深度L=1.5~2.5m,掏槽炮孔深度L<sub>1</sub>=(L+0.2)m;[3]炮孔数目炮孔数目主要同巷道断面、岩石性质和炸药性能等因素有关,炮孔数过少将造成大块岩渣过多,不利于高效率装岩;反之,炮孔数过多则会使凿岩工作量增大,炮孔数目按下列公式计算:巷道断面面积S=(h<sub>2</sub>+0.198B<sub>0</sub>)*B<sub>0</sub>炮孔数目N=3.3(f*S<sup>2</sup>)<sup>1/3</sup>其中:h2—从道渣面算起巷道墙高,B0—巷道净宽度,f—岩石硬度普氏系数;[4]孔间距的选取掏槽孔的孔间距d<sub>1</sub>=(0.08-0.15)m,辅助孔(6)间距d<sub>2</sub>=(0.4-0.8)m,帮孔(5)间距选取(0.5~1.0)m,帮孔(5)距巷道轮廓线选取(0.1~0.2)m;采用光面爆破时在顶孔(8)、帮孔(5)各增一个孔,不偶合装药,或采用低威力炸药、小药卷,装药量为0.1-0.5kg/m,孔间距d<sub>3</sub>=0.6m,底孔(7)间距d<sub>4</sub>=0.5m,从而达到光面爆破效果;[5]单位炸药消耗量的选取单位炸药消耗量随炸药性能、岩石性质、井巷断面以及爆破参数的不同而不同,该值的大小对爆破效果、凿岩和装岩的工作量、炮孔利用率以及巷道周壁平整性和围岩稳定性等均有较大影响;单位炸药消耗量值选取偏低时,爆破后巷道断面往往达不到设计要求;而选值过高又会造成浪费,还可能因为过剩能量产生的冲击波对岩壁和设备造成破坏,从而增加巷道的维护成本;每立方米岩体的单位炸药消耗量用普氏公式计算:S=(h<sub>2</sub>+0.198B<sub>0</sub>)*B<sub>0</sub>q=1.1*K<sub>O</sub>*(f/s)<sup>1/2</sup>其中:K<sub>O</sub>—炸药爆力校正系数,K<sub>O</sub>=525/p,p为爆力取300ml;F—岩石硬度普氏系数,S—巷道断面面积;h<sub>2</sub>—从道渣面算起巷道墙高,B<sub>0</sub>—巷道净宽度;[6]每孔装药量掏槽孔最重要,而且爆破条件最差,应分配较多的药量,设定为q,辅助孔药量次之为0.8q,底孔分配药量为0.7q,帮孔及顶孔药量分配较少为0.6q;[7]炮孔堵塞爆破作业严格按照国家安全规范进行装药、堵塞、填药后,炮泥(11)封口,封口长度不小于200mm;[8]起爆网路采用微差毫秒爆破技术,炮孔内装填带毫秒导爆管雷管(10)的炸药卷(9);起爆顺序为掏槽孔―-辅助孔―-周边孔,每类炮孔再分组按顺序起爆,五个掏槽孔用2、4段毫秒延期雷管;四个辅助孔用6、8段毫秒延期雷管;四个周边孔用10段毫秒延期雷管;三个顶孔(8)用12段毫秒延期雷管;五个底孔(7)用14、16段毫秒延期雷管;利用掏槽孔先期起爆所形成的自由面,一次起爆炮孔数少,除能够充分利用自由面之外,还能减弱震动、空气冲击波的强度和噪声;将装药掏槽孔、辅助孔一共九个孔,孔内各放一发毫秒导爆管雷管(10)并为一束,连接一发瞬发电雷管;12个周边孔各放一发毫秒导爆管雷管(10)也并为一束,连接一发瞬发电雷管,然后两发瞬发电雷管并联到起爆器上,用起爆器起爆孔外瞬发电雷管,然后电雷管起爆孔内毫秒导爆管雷管(10);采用微差毫秒爆破技术,起爆顺序为掏槽孔―辅助孔―周边孔,每类炮孔再分组按顺序起爆,利用装药掏槽孔先期起爆所形成的自由面,一次起爆炮孔数少,除能够充分利用自由面之外,还能减弱震动、空气冲击波的强度和噪声。
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