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[科普中国]-天井深孔爆破法掘进

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天井深孔爆破法掘进是指采用深孔钻机,在天井断面范围内,沿天并全高钻完全部平行炮孔,然后进行分段或一次爆破成井的天井掘进方法。该法虽是采用凿岩爆破掘进天井,但其特点是工人不需进入天井内作业。工作条件好且安全。适用于围岩整体性较好,天井高度在30-40m,倾角大于70°,可采用分段爆破成井,高度小于15m的盲天井,则采用一次爆破成井。

简介天井深孔爆破法掘进是指采用深孔钻机,在天井断面范围内,沿天并全高钻完全部平行炮孔,然后进行分段或一次爆破成井的天井掘进方法。该法虽是采用凿岩爆破掘进天井,但其特点是工人不需进入天井内作业。工作条件好且安全。适用于围岩整体性较好,天井高度在30-40m,倾角大于70°,可采用分段爆破成井,高度小于15m的盲天井,则采用一次爆破成井1。

掏槽方法深孔爆破法的掏槽方法有平行空孔掏槽法和漏斗掏槽法。

(1)平行空孔掏槽法

以天井中心空孔为自由面,各掏槽孔向中心空孔爆破形成槽腔,采用柱状连续装药,此法使平行孔爆破分段高度较大,装药操作较易。中国矿山使用此法较多。

(2)漏斗掏槽法

以天井工作面为自由面,首先中心药孔在工作面上爆成漏斗形状的新自由面。然后四个边角槽孔扣继向中心自由面爆破而形成一段槽腔,采用球状药包装药结构,由于对球状药包的装药位置有严格的要求。装药操作比较困难,一次爆破的分段高度较小2。

深孔钻进与装药中国矿山采用的天井深孔钻车上要有SQZ-1型潜孔钻车和KY-120型牙轮钻车,钻孔直径为90-120mm,适宜掘进高50m,倾角为60°-90°的天井。此外,还采用其他深孔钻机或地质钻机钻孔。在使用一般深孔钻机时,为了不更换钻机而实现增大空孔面积,提高槽腔爆破效果,可采用并联导向扩孔器,将直径120mm的空孔扩大到130-150mm两个并联空孔。施工中要求装药高度处于一个水平上,风不通过软岩或断层破碎带,以免爆破产生“楼板”现象,处理极为困难,当盲天井深孔一次爆破成井时,为确保一次爆破达到设计高度,要求槽孔超深1.5-2m,辅助孔超深1-1.5m,周边孔超深0.5-1m1。

沿革与发展早在20世纪50年代初,瑞典、苏联就较广泛采用深孔爆破法掘进天井。以后由于地下矿山朝高阶段采矿方向发展,而深孔爆破法义受孔深偏抖影响,加之爬罐法和钻进法的相继出现,所以深孔爆破法就很少采用,中国从60年代开始试用深孔爆破法,1980年桃林铅锌矿深孔一次爆破成井,三年共掘盲天井64条,总进尺707m。二次爆破成井高度为12m,黄沙坪铅锌矿从1975年至1982年间。采用分段爆破掘进高15-36m天井140条,总进尺达4100m,平均月进尺60-80m。中国地下矿山采矿阶段高度在40m以内者较多,所以采用深孔爆破法是掘进天井的有效方法。发展方向是加强对天井深孔爆破机理的研究,寻求不同岩性的合理爆破参数。完善爆破技术,减少爆破故障,提高爆破效果。同时研制高精度高效率深孔钻车,提高钻孔质量。以扩大深孔爆破法的使用范围3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学