深孔爆破一次成井炮孔堵塞理论研究及应用

低分段切割天井一次爆破成井摘要：一次爆破成井施工法具有安全性好、效率高、经济性好等优点，但也存在施工技术、质量要求高、中长天井爆破成功率不高等缺点。

导致一次爆破成井法在矿山天井施工中得不到很好的推广。

随着生产效率的不断提高，普通法施工已经远远不能满足矿山天井施工的需要，大力推广一次爆破成井法在低分段切割天井中施工已经成为现实的需要。

关键词：天井；一次爆破；掏槽；连续装药；半秒导爆管雷管1.前言多年以来，我国矿山天井掘进一直采用普通法进行施工，但其弊端也非常明显，生产效率非常低下，作业环境相当恶劣，同时安全隐患多，极易发生人身伤害事故，已经成为亟待解决的问题之一。

其实针对中短天井而言（尤其是高度在10m以内的短天井），最经济、最实用的天井掘进方法是一次爆破成井法针。

2一次爆破成井的特点低分段切割天井一次爆破成井法的主要特点为：全井深一次钻孔、一次装药爆破，一个施工循环完成一条天井的掘进。

一次爆破成井法消除了普通法掘进天井的安全隐患，极大的减少了天井掘进的作业循环的数目，省却了作业循环间的准备时间；在安全性、效率性、经济性上都有普通法无可比拟的优势。

1.工艺原理天井一次爆破成井法掘进天井的技术出现至今已有30的历史，由于种种的原因一直未得到很好的推广应用。

本论文现对10m以内的短天井一次爆破成井法的工艺原理做一个简单的介绍：1.炮孔布置方式炮孔从里到外分为掏槽孔、破碎孔、和周边孔。

依据天井直径的大小分别设置炮孔，当天井直径d≤2.5m时设置掏槽孔和周边孔。

1.掏槽孔一次爆破成井法利用空孔作为自由面，当装药孔爆破后，形成一个较大的空腔作为新的自由面（如果爆破后形成的空腔不理想，可在周边重新钻孔，以强制爆破的形式形成比较充分的空腔作为自由面)。

再将周边的炮孔按照顺序依次崩落，最终形成设计的切割天井。

掏槽采用9孔掏槽方式，即在掏槽区域内打3行3列九个炮孔，孔间距300mm。

当岩石普氏系数f≦8，岩石风化破碎较重时，中间一个为装药孔，四周为空孔作为自由面；当岩石普氏系数f>8，岩石较硬时，采用四装药孔，五空孔为自由面。

地下开采中深孔爆破几个问题的解决方法摘要：由我国爆破采矿技术发展现状展开分析，结合爆破采矿技术带来的安全隐患内容，通过研究浅孔爆破技术、中深孔爆破技术、多排孔微差挤压爆破技术、等离子采矿技术、激光和光纤爆破技术、堵塞爆破等技术的具体应用，其目的在于了解爆破采矿技术应用价值，加快技术体系的完善速度。

因此，为提高矿块的生产能力，缩短回采时间，降低作业人员劳动强度及成本，提出了中深孔多排爆破工艺，从多方面对方案的可行性进行论证，该工艺在铁矿应用成功，取得了预期效果。

关键词：地下开采；深孔爆破；问题；解决方法引言随着科技的发展，钻凿中深孔的设备逐渐成熟，中深孔在急倾斜薄矿体中的应用。

采用中深孔爆破，生产效率高，能力大，缩短了回采周期，能够有效地回采该类矿体资源，但该类矿体的开采技术条件复杂，如果在不合理的爆破参数下进行爆破，可能会出现“爆得太开”和“爆不开”的情况，前者是因为爆破过度，导致上下盘的围岩被崩下来，既造成了炸药浪费，又增大了损失贫化率，增加了运输和选矿的成本；后者是因为爆破参数太大，导致大块率高，造成二次爆破成本高的问题。

本文在具体爆破设计和工程实施中针对几个问题工艺及参数优化等使问题得以较好解决，并在后续其它采场及类似矿体得以推广应用，对同类型矿体及爆破工艺有一定的借鉴意义。

1中深孔爆破切顶卸压机理铁矿的爆破预裂过程是涉及多学科的动力损伤演化过程。

当炸药的最小抵抗线超过其临界抵抗线时，可近似认为爆破过程是在无限分布的矿体中进行的，因此难以观察到矿体自由面上有爆破预裂的痕迹。

爆破孔周围会形成原爆破孔区、爆破孔扩大空腔、爆破粉碎区、爆破裂隙区及远场震动区。

炸药在矿体中爆破后，在爆破作用下爆破孔周围矿体会产生扩孔现象，爆破孔体积增大形成扩大空腔。

爆破产生的动载作用在传递过程中逐渐减弱，扩大空腔附近的矿体出现粉碎现象，形成爆破粉碎区。

爆破作用再向外扩展时，所产生的冲击波不足以粉碎矿体，在粉碎区域外某范围的矿体内产生一定量的径向裂隙及环向裂隙。

圈别炮眼名称眼号眼数个圈径m眼距mm眼深m角度°装药量装药结构起爆顺序连线方式备注单孔合计周边眼用φ35×400药卷,掏槽眼和辅助眼用φ40×600药卷K gKg1中空眼11 2.090串并联2掏槽眼2-76 1.2600 3.090 2.716.2连续I 3掏槽眼8-136 1.7850 4.690 3.1518.9连续II4辅助眼14-2613 3.2773 4.490 3.1540.9连续III 5辅助眼27-4620 4.6722 4.490 2.754连续IV 6周边眼47-7933 5.75424.4890.929.7间隔V合计79158.81.概述白坪煤矿风井为立井,净直径5m,掘进直径5.8m 井筒全深565m,其中基岩段深525m 。

井筒穿过的地层自上而下依次为第四系,二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组及山西组。

岩性以砂岩、砂质泥岩,泥岩为主。

岩石倾角0～20度,其中,砂岩多裂隙发育,垂向节理,局部含少量泥岩,泥岩发育滑面局部破碎,单层最大用水量4.5m 3/h 。

2.立井中深孔光爆缓冲击技术要点通过对炮眼的控制,尤其是对周边眼角度、深度、间距、抵抗线的严格控制,并且采用减小周边眼药卷直径和药量,进行中心不耦合装药,实现光面爆破。

2.1配套设备采用FJD —6A 型伞钻,配备6台YGZ —70型独立回转式凿岩机,直径￠25mm ,长4700mm 六角形钎杆,￠55mm 十字形钎头钻眼。

此伞钻40°扇形区间操作,6台钻同时打眼,具有定位准确,打眼速度高(约2.3分钟/眼)。

较一般风钻打眼速度提高3~5倍。

2.2缓冲击爆破技术光面爆破关键之处就是对周边眼进行控制,在周边眼的角度、深度、间距、抵抗线进行控制后,我们采用了小直径药卷,进行炮眼“中心不耦合装药”,这种装药法的爆破机理是:炸药爆轰压力首先作用于空气,产生空气冲击波,然后传播到岩石上,从而消灭了爆轰压力对围岩产生的峰值压力,既实现了沿轮廓线整齐切割岩石,又不产生对围岩产生震动裂隙,达到了最佳的光面爆破效果。

地下采场中深孔爆破参数设计与应用刘猛【摘要】为改善地下采场爆破效果,依据首云铁矿矿岩特性及开采现状,对中深孔爆破参数进行优化计算,确定了各参数的取值范围.工业试验表明,采用优化的爆破参数后,矿石块度更加均匀,提高了爆破质量,降低了生产成本.【期刊名称】《中国矿山工程》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】3页(P12-14)【关键词】双机芯凿岩;中深孔爆破;参数设计;工业试验【作者】刘猛【作者单位】金诚信矿业管理股份有限公司潼金项目部,陕西潼关714300【正文语种】中文【中图分类】TD235.4应用研究·黑色矿山·首云铁矿位于北京巨各庄镇境内，于2010年由露天转入地下开采。

矿体主要为磁铁矿，呈黑灰至灰褐色、块状、中粗粒他形、半自形粒状集合体，部分呈良好的自形晶。

矿体倾角为51°～78°，平均厚度21.6m，矿石密度为3.3t/m3。

由于岩体比较破碎，且采空区分段较高，为缩短矿块回收时间，确保作业人员施工安全，减小矿石损失贫化，采用中深孔分段凿岩矿房一次爆破崩落方式回采。

对于厚度大于20m的矿体，采场垂直矿体走向布置，回采进路间距15m。

对于厚度小于20m的矿体，采场沿矿体走向布置。

阶段高60m，分段高15m，矿块长60m，在下盘设出矿联络巷。

为此，将理论分析与现场实际相结合，确定采场中深孔最优爆破参数，为矿山安全高效开采提供指导。

2.1 炮孔布置方式由于受现场工程地质条件限制，中深孔爆破主要分扇形布置与平行布置两种形式[1]，见图1。

由于扇形布置采准量小、炮孔布置灵活、钻机移动次数少，因此采用扇形布孔方式。

2.2 炮孔直径合理的炮孔直径有利于提高爆破质量，减少炸药成本，且可充分发挥凿岩设备效率[2]。

采用Simba 1354凿岩台车双机芯布置打上向扇形中深孔，保证炮孔均在同一排面上，以提高爆破效率、降低大块率，炮孔直径为76mm。

对位于断层附近的炮孔，使用102mm大孔施工，以尽量减小断层对炮孔的影响。