一种深孔分段一次成回风井的爆破方法与流程

本申请涉及于矿井掘进施工，尤其涉及一种深孔分段一次成回风井的爆破方法。

背景技术：

1、施工天井主要用途为短溜井及局部回风井，天井掘进施工是生产系统工程中的重要环节，由于掘进工程量大，施工困难、效率低，因此合理地选择布置炮孔参数和施工工艺至关重要。

2、常用的天井施工工艺包括普通法、吊罐法、爬罐法掘进天井，普通法、吊罐法需要作业人员进入井筒内经过多道繁琐而辛苦的工序，作业空间受限，工作环境恶劣，安全性差，效率低，掘进成本高；钻井法掘进天井钻孔费时费力，效率低。部分矿床及围岩整体松软破碎，不具备人工凿井条件，利用反井钻施工成本较高，急需寻求新的方法解决一次成井的技术问题。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种深孔分段一次成回风井的爆破方法，该爆破方法采用非耦合装药，能够实现短距离天井一次爆破成井。

2、本申请第一方面提供一种深孔分段一次成回风井的爆破方法，包括：

3、首先，根据待爆回风井中的空孔直径和中心孔直径，计算空孔和中心孔之间的孔间距；

4、其中，孔间距的计算公式(1)为：

5、l＝(2～5)d+d/2(1)

6、式中，l为孔间距，d为空孔的直径，d为中心孔的直径。

7、其次，基于孔间距，在待爆回风井中等间距布置空孔、辅助孔和周边孔，具体步骤包括：

8、在中心孔外侧间隔孔间距开设空孔，空孔成菱形布置；

9、空孔侧交叉开设辅助孔，辅助孔成正方形布置；

10、空孔和辅助孔外侧开设周边孔，周边孔沿回风井四周均匀布置；

11、以及，基于待爆回风井的爆破高度和补偿系数，计算分段爆破高度区间，

12、其中，分段爆破高度区间的计算步骤包括：

13、基于破碎系数计算补偿系数，补偿系数n计算公式(2)为：

14、n＝(爆破后爆堆体积/爆破前矿岩体积)-1(2)；

15、其中，(爆破后爆堆体积/爆破前矿岩体积)为碎胀系数；

16、当补偿系数n＜0.5时，分段爆破高度区间为2m～5m，当补偿系数n＝0.5～0.7时，分段爆破高度区间为5m～8m。

17、再次，根据待爆回风井的爆破高度和分段爆破高度区间，确定目标分段爆破高度。

18、再次，根据目标分段爆破高度，对中心孔、辅助孔和周边孔进行装药；

19、其中，中心孔和辅助孔包括至少两个装药层，装药层中间设置填塞层间隔；周边孔包括至少两个装药层和至少两个空气层，装药层和空气层交替设置，装药层最上部均设置为填塞层，最下部均设置为空气层。

20、最后，基于分段爆破规则对装药后的待爆回风井进行爆破。

21、可选的，在第一方面的一些实施方式中，

22、将中心孔、辅助孔和周边孔分为10个爆破优先级，按照爆破优先级顺序依次引爆中心孔、辅助孔和周边孔，其中，中心孔、辅助孔为孔内分段爆破，周边孔为孔内整体爆破。

23、其中，10个爆破优先级具体为：

24、中心孔下部为1段，上部为4段；

25、辅助孔下部为2段、3段，上部为5段、6段，对角的两个辅助孔的爆破优先级一致；

26、周边孔为为7段、8段、9段、10段，对角的两个周边孔的爆破优先级一致。

27、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

28、本申请提供了一种深孔分段一次成回风井的爆破方法，在中心孔侧设置空孔，在增加爆破自由面情况下保证钻孔施工速度；炮孔采用非耦合装药结构，有效控制爆破振动，同时减少炸药单耗，节约成本，孔内分上下两段进行分段爆破，增加爆破自由面，利于孔内爆破岩渣的抛掷，本方法通过深孔分段爆破实现了短距离天井一次成井，效率高、成本低、安全风险小、人工劳动强度降低。

29、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种深孔分段一次成回风井的爆破方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的爆破方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的爆破方法，其特征在于，

9.根据权利要求7或8所述的爆破方法，其特征在于，

技术总结本申请是关于一种深孔分段一次成回风井的爆破方法，包括：根据待爆回风井中的空孔直径和中心孔直径，计算空孔和中心孔之间的孔间距；基于孔间距，在待爆回风井中等间距布置空孔、辅助孔和周边孔；以及，基于待爆回风井的爆破高度和补偿系数，计算分段爆破高度区间；根据待爆回风井的爆破高度和分段爆破高度区间，确定目标分段爆破高度；根据目标分段爆破高度，对中心孔、辅助孔和周边孔进行装药；基于分段爆破规则对装药后的待爆回风井进行爆破。孔内分上下两段进行分段爆破，增加爆破自由面，利于孔内爆破岩渣的抛掷，本方法通过深孔分段爆破实现了短距离天井一次成井，效率高、成本低、安全风险小、人工劳动强度降低。技术研发人员：孙承超,唐琳,梁燕兵,钱明涛,王浩男,胡博文,虎良润受保护的技术使用者：彝良驰宏矿业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20