[发明专利]一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿井开采工艺，特别是一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数。

背景技术

矿井平巷采用凿岩爆破的掘进方法，作业面中心的装药炮孔先于周边装药炮孔爆破，俗称掏槽，以创造周边炮孔的爆破自由面，提高爆破效率。江西岿美山钨矿中硬以上矿岩的平巷掘进，传统采用桶形掏槽法, 该掏槽是沿作业面中心偏下10-30cm的十字架布置，其中十字架的中心炮孔为空孔、周边四个端头炮孔为装药孔，开槽孔之间没有足够的自由面，不能为破碎的矿岩提供足够的补偿空间，增加矿岩的夹制作用，出现开槽难。 2.2米长的炮孔，每循环进尺不到1.7米，甚至无法开槽。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高爆破效率的矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种矿井平巷掘进掏槽方法及爆破主要参数，其特征在于：采用双耳龟裂掏槽方式布置炮孔，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。

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42 mm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L₁=（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=(h₂+0.198B₀)*B₀

炮孔数目       N=3.3(f*S²)^1/3

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d₁= (0.08-0.15)m，

辅助孔（6）间距d₂= (0.4-0.8)m，

帮孔间距选取 (0.5～1.0)m，帮孔距巷道轮廓线选取(0.1～0.2)m；采用光面爆破时在顶孔、帮孔各增一个孔，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d₃=0.6m，底孔间距d₄=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=(h₂+0.198B₀)*B₀

q=1.1*K_O*(f/s)^1/2

其中：K_O—炸药爆力校正系数， K_O=525/p,p为爆力取300ml；

F —岩石硬度普氏系数， S—巷道断面面积 ；

h₂—从道渣面算起巷道墙高，  B₀—巷道净宽度。

[6] 每孔装药量