一种地下矿山侧帮和顶板矿岩低损伤爆破方法与流程

本发明属于地下矿山深孔爆破，具体涉及一种地下矿山侧帮和顶板矿岩低损伤爆破方法。

背景技术：

1、嗣后充填采矿法由于其采矿效率高、成本低等优点在有色金属矿应用广泛，但回采矿体采用深孔爆破落矿时，极易对采场两侧矿岩或充填体和保留顶板造成严重损伤，两侧矿体或充填体、顶板出现垮塌，危害采场安全，影响生产效率，尤其在矿体岩性较差情况下更显突出，因此有必要探索一种对两侧矿岩或充填体和保留顶板低损伤的爆破方法。

2、间隔装药技术常用来调节爆破能量的分布，在孔底运用间隔技术可以缓冲炸药爆炸瞬间产生的冲击波、应力波对保留岩体的损伤，将与岩体或充填体接触产生的猛度破碎转换成自由面方向的气体膨胀破碎及抛掷作用，一方面极大减小了对保留岩体或充填体的损伤程度，有利于两侧岩体或充填体、顶板的稳定，另一方面增强了自由面方向的破碎抛掷作用，有利于提高爆破效果。

3、在炮孔装药爆破中装药后的炮孔填塞或堵塞具有重要作用，良好的堵塞能延长爆生气体对岩体的作用时间，提高炸药爆炸能量作用于岩石的利用率，从而提升爆破效果。井下上向炮孔的填塞由于作业条件限制，无法利用钻孔产生的岩屑，大多情况下采用无堵塞爆破，或使用炸药包装纸箱、塑料袋等材料简单堵塞，采用无堵塞爆破，或使用炸药包装纸箱、塑料袋等材料简单堵塞达不到爆破技术要求的堵塞质量，会造成炸药爆炸能量大量损失，能量利用率低下，严重影响爆破效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种地下矿山侧帮和顶板矿岩低损伤爆破方法，该方法能够有效改善空场嗣后充填法采场深孔爆破回采过程中造成的侧帮矿岩或充填体、顶板矿岩破坏垮塌问题，提高矿山安全生产效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案；

3、本发明提供了一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，

4、所述方法包括以下步骤：

5、步骤101：在采场内按垂直扇形布置炮孔，炮孔孔网参数根据岩性、炸药性能确定；

6、步骤102：紧邻采场两侧边界的炮孔装填炸药时在炮孔底部放置缓冲空气间隔装置，紧邻采场顶部边界的炮孔装填炸药时在其孔底放置一定长度的缓冲空气间隔装置；

7、步骤103：按扇形孔分布特征调整爆破区域单位炸药消耗量；

8、步骤104：以最大孔深的炮孔孔口不装药长度最长为原则，间隔炮孔孔口不装药长度的布置；

9、步骤105：各炮孔装药完成后采用双向胀紧孔口塞填塞孔口；

10、步骤106：爆破时，同排扇形孔逐孔微差起爆、排间微差起爆控制最大段起爆药量。

11、可选的，所述孔网参数中炮孔密集系数以孔底距计算，按1.2～1.8倍抵抗线确定，抵抗线以炮孔直径23～30倍计算，相邻排炮孔按三角形布置设计。

12、可选的，所述缓冲空气间隔装置长度500～1000mm，由防滑翅、管体、介质、胶塞组成，其中介质是空气或水，介质不仅可以缓冲吸收一部分爆破能量，而且其对能量的传递更均匀，有利于岩体向抵抗线方向破碎抛掷和减轻炮孔底部岩体的损伤。

13、可选的，所述炮孔孔口不装药长度用两级堵塞控制，一级堵塞防止装药滑落，二级堵塞密封孔口形成孔口空气间隔装药，所述一级堵塞包括药柱止滑体，所述药柱止滑体由药柱止滑体分翅、药柱止滑管体组成，作用是防止装药下滑；所述二级堵塞包括孔口堵塞装置，所述孔口堵塞装置包括上向内塞、双向膨胀管、下向内塞，作用是密封孔口形成孔口空气间隔装药，爆破时孔内空气在高温高压作用下可滑进入管体内使分翅撑开与孔壁密切接触，形成良好的堵塞效果，提高爆炸能量的利用率，从而提高爆破效果。

14、可选的，所述微差起爆使用电子雷管微差起爆，同排孔为逐孔起爆，排面扇形中间孔先起爆，往两边依次逐孔起爆，孔间微差时间为15～30ms；排间微差时间以65ms为基数,随排数增加，每增加1排微差时间再增加10～20ms。

15、本发明有益效果

16、本发明公开的一种地下矿山侧帮和顶板矿岩低损伤爆破方法，能有效降低采场深孔爆破对保留岩体或充填体的损伤破坏，降低采场片帮跨冒大块，提高地下矿山安全生产效率。方案中采用的缓冲空气间隔装置不仅可以有效缓冲吸收一部分爆破能量，而且能均匀传递爆炸能量，有利于岩体向抵抗线方向破碎抛掷和减轻炮孔底部岩体的损伤；孔口不装药长度采用两级堵塞控制，一级堵塞即药柱止滑体实现孔内装药不下滑，提高装药质量；二级堵塞实现孔口空气间隔装药，爆破时孔内空气在高温高压作用下可滑进入管体内使分翅撑开与孔壁密切接触，形成良好的堵塞效果，提高爆炸能量的利用率，从而提高爆破效果，爆破时，每个炮孔采用双发电子雷管，有利于提高深孔爆破可靠性；同排孔逐孔微差起爆，排间微差起爆控制最大段起爆药量，有利于降低爆破产生的振动，减小对周边保留岩体的损伤破坏。

技术特征：

1.一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种地下矿山侧帮及顶板矿岩低损伤爆破方法，其特征在于，

技术总结本发明公开一种地下矿山侧帮和顶板矿岩低损伤爆破方法，包括：在采场内按垂直扇形布置炮孔，孔网参数根据岩性、炸药性能等确定；紧邻采场两侧边界的炮孔装填炸药时在炮孔底部放置缓冲空气间隔装置，紧邻采场顶部边界的炮孔装填炸药时在其孔底放置缓冲空气间隔装置；按扇形孔分布特征调整爆破区域单位炸药消耗量；以最大孔深的炮孔孔口不装药长度最长为原则，间隔炮孔孔口不装药长度的布置；各炮孔装药完成后采用双向胀紧孔口塞填塞孔口；爆破时，同排扇形孔逐孔微差起爆、排间微差起爆控制最大段起爆药量。本发明可以减小爆破振动对保留岩体的破坏，减小采场冒顶片帮大块，有利于提高生产效率，提升矿山经济效益。技术研发人员：黄国泉,李红鹏,杨朝云,邹道明,陈思源,丁家铎,温珍飞,王国立,张玉建,陈志强受保护的技术使用者：江西铜业集团银山矿业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12