[发明专利]多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽结构及方法

说明书

本发明公开了多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽结构，包括1个中心空孔、4个均匀围绕所述中心空孔的装药孔以及4个均匀围绕所述装药孔外侧周边的边空孔，所述中心空孔位于作业面掏槽区中心位置，所述装药孔至中心空孔以及最近的两个边空孔的距离相同；本发明还提出一种多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽方法，采用前述的掏槽结构并同时起爆；本发明设计巧妙，每个装药孔周围均有3个空孔，从而为装药孔爆破提供了足够自由面，能够克服岩石的夹制力，达到较好的爆破效果；装药孔的内外侧均有空孔，破碎岩石的膨胀空间大，破碎岩石不会被爆生气体重新压实，容易从槽腔内抛出，能够使得炸药能量尽可能在岩体内部得以利用，装药孔的炸药能量利用率高。

技术领域

本发明涉及钻孔爆破技术领域。具体地说是多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽结构及方法。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，我国的煤炭资源需使用井工开采方式的所占比例较大，在井工开采煤炭的生产过程中，井巷掘进占据着非常重要的地位。目前，我国井工煤矿的井巷掘进方式主要有钻眼爆破法和掘进机掘进法。掘进机掘进法具有掘进速度快、用工少、施工安全、开挖面平整的优点，但是机体庞大，运输不便，对地质条件及岩性变化的适应性差，使用有局限性。钻眼爆破法对地质条件适应性强，开挖成本低，是井巷掘进施工的基本方法。

按用途不同，巷道掘进的炮孔可分为4类：掏槽孔、辅助孔、崩落孔和周边孔。掏槽孔爆破破碎岩石的条件十分困难，而掏槽效果的好坏从根本上决定了其他炮孔的爆破效果。因此，必须合理选择掏槽形式。由于直孔掏槽形式是利用平行装药孔的空孔作为自由面来破碎岩石，已有的直孔掏槽形式空孔数量少，装药所受的夹制作用大，炸药爆破的能量不能被充分利用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够为装药孔爆破提供足够自由面的多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽结构及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽结构，包括1个中心空孔、4个均匀围绕所述中心空孔的装药孔以及4个均匀围绕所述装药孔外侧周边的边空孔，所述中心空孔位于作业面掏槽区中心位置，所述装药孔至中心空孔以及最近的两个边空孔的距离相同。

进一步的，4个边空孔排布既呈筒形又呈正方形，记4个边空孔形成的正方形为虚拟正方形；每个边空孔位于该虚拟正方形的一角，所述中心空孔位于该虚拟正方形的中心，4个所述装药孔分别位于该虚拟正方形边的中点上。

进一步的，该虚拟正方形的对角线长度为1200mm。

进一步的，所述中心空孔直径为42～150mm，深度为2000～3000mm，所述装药孔直径为42～150mm，深度为2000～3000mm，所述边空孔直径为42～150mm，深度为2000～3000mm。

一种多空孔角柱形联合筒形直孔掏槽方法，包括如下步骤：

用钻机钻设1个中心空孔、4个装药孔和4个边空孔；4个所述边空孔呈正方形布设且所述中心空孔位于该正方形的中心，每个所述装药孔设置于相邻两个边空孔连线的中点上；

4个所述装药孔内均装Ⅰ段雷管，且同时起爆，形成的槽腔为圆柱体。

进一步的，相对的两个边空孔的圆心距为1200mm。

进一步的，所述中心空孔、装药孔和边空孔均采用直孔。

进一步的，4个装药孔内均装Ⅰ段雷管，装药长度为孔深的70％，炮泥堵塞长度为500mm；4个装药孔采用反向起爆的方式，Ⅰ段雷管设置在装药孔的底部。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

本发明通过巧妙设计，使得每个装药孔周围均有3个空孔，从而为装药孔爆破提供了足够多的自由面，克服岩石的夹制力，达到较好的爆破效果；