[发明专利]阶梯式超前掘进同步光爆施工巷道的方法

说明书

 

技术领域  

本发明涉及一种巷道掘进施工技术，具体地说，是一种阶梯式超前掘进同步光爆施工巷道的方法。

背景技术  

在井下重要开拓巷道掘进过程中，多数采用光面爆破技术进行施工，通过提高井巷工程的开挖顶板和两帮整齐程度，达到提高顶板和两帮岩石稳固性的效果。但是由于施工方法、施工参数、爆破效果等各种因素，造成在实际施工中爆破效果不是很理想，普遍存在爆破面不整齐或不连续的现象，达不到标准，在实际工作中往往不得不进行二次压顶修复才能满足要求，导致施工效率不高。

在施工方法方面，现有的光面爆破方式是全断面（或称为同一断面）气爆。这种做法的主要缺点是，由于爆破间隔较短，而且爆破后会产生岩体膨胀，导致靠近顶板和两帮设计位置的炮眼内炸药起爆时自由空间较小，进而导致爆破面不整齐或不连续，半壁孔率仅50～60%。

发明内容  

本发明所要解决的技术问题是，提供一种阶梯式超前掘进同步光爆施工巷道的方法，确保爆破面整齐、规则，半壁孔率更高，以克服现有施工方法一次成巷效果不佳，需要二次压顶修复造成施工成本相对较高的缺陷。

本发明提供的技术方案是：

一种阶梯式超前掘进同步光爆施工巷道的方法，其特征在于按照以下步骤施工：

首先施工自由空间区，其深度2～2.5米，高度为巷道总高度的60～93%，自由空间区的上方为同步光爆区，自由空间区的前方为施工超前掘进区，施工超前掘进区的深度与自由空间区深度相同；

然后在同步光爆区和超前掘进区分别施工同步光爆炮孔和超前掘进炮孔，在施工超前掘进炮孔时，按照同步光爆区的设计要求需要施工一排靠近同步光爆区的分界炮孔，在施工同步光爆炮孔时，使作为边孔的同步光爆炮孔的轴线向外偏斜3～5°；炮孔直径为同步光爆区厚度的5～10%；孔距为同步光爆区厚度的75～90%； 

最后装药、起爆、清理岩石；

循环上述步骤直至完成巷道施工。

装药结构分为堵塞段、孔底加强段和均匀装药段三段，堵塞段的长度为0.2～0.3m，均匀装药段采用轴向间隔不偶合装药，并要求沿孔轴线方向均匀分布。

起爆采用毫秒非电塑料导爆管起爆系统。

药卷直径32mm，不偶合系数为1.25；装药密度为150-200g/m。

本发明的积极效果在于：

本发明采用了阶梯式超前掘进同步光爆施工方法，其中同步光爆区起爆时具有足够的自由空间，爆破效果好，爆破面整齐、规则。经实验半壁孔率提高到95%左右。

采用本发明的施工方法，不仅可以节省修整巷道费用，并可减少大量巷道喷射砼支护巷道费用，综合经济效益明显。同时由于该技术方案施工可靠，爆破效果优良，无需二次修复，对提高生产效率具有积极作用，如推广应用其社会效益明显。

附图说明

图1是本发明施工方法的原理示意图。

图2是图1的端面示意图。

图3是本发明实际施工的金矿巷道的效果图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

一、施工超前掘进区、同步光爆区和自由空间区

首先施工自由空间区C，其深度2～2.5米，高度为巷道总高度的60～93%，自由空间区C的上方为同步光爆区B，自由空间区C的前方为施工超前掘进区A，施工超前掘进区A的深度与自由空间区C深度相同。

二、施工炮孔

然后在同步光爆区B和超前掘进区A分别施工同步光爆炮孔B1和超前掘进炮孔A1。在施工同步光爆炮孔B1时，使作为边孔的同步光爆炮孔B1的轴线向外偏斜3～5°，以确保孔底落在设计轮廓线外100～150mm处，以便在钻凿下一循环同步光爆炮孔B1钻机有足够的空间可用。

在施工超前掘进炮孔A1时，按照同步光爆区B的设计要求需要施工一排靠近同步光爆区B的分界炮孔A2，该排分界炮孔A2起爆后留出下一循环同步光爆区B的壁面。

炮孔直径为同步光爆区B厚度的5～10%。坚硬、稳定的岩石上，眼距应大而抵抗线应小，一般采用60-70cm。

孔距为同步光爆区B厚度的75～90%，本发明优选60cm。

三、装药与起爆

1）、 炸药选取：针对岩石坚硬的情况，通过引进“粒状乳化铵油炸药”，各项性能指标均优于传统使用的2#岩石乳化炸药，有利于提高爆破效果。