[发明专利]一种双区掏槽炮孔布置结构及其应用的爆破成井方法

说明书

本发明公开了一种双区掏槽炮孔布置结构及其应用的爆破成井方法，包括以天井自由面中心对称布置的两个爆破掏槽孔区，所述爆破掏槽孔区包括一个中心装药孔和围绕中心装药孔布置的若干空孔，在所述两个爆破掏槽孔区的外周设有一圈周边孔；其中，所述中心装药孔及周边孔填装炸药，所述爆破掏槽孔区和周边孔之间还设有若干辅助孔，所述辅助孔填装炸药。本方法工序简单、操作容易、一次成井高度大、可靠性高、成井效果好、钻孔数目少、单耗低、爆破震动小。

技术领域

本发明属于矿山爆破技术，具体涉及一种爆破成井方法，特别是一种双区掏槽炮孔布置结构及其应用的爆破成井方法。

背景技术

天井掘进是地下矿山、隧道通风、水利排水施工中的主要环节，由于施工要求高和作业难度大而被公认为一项关键技术。天井掘进传统施工方法有普通法、吊罐法、爬罐法等，然而这些方法都因其严重的缺陷而无法广泛应用，钻孔爆破施工法由于作业条件好、工效高、速度快、安全性高、良好的适用性和经济性，而成为了目前主要的一种天井掘进方式。

目前，国内外钻爆法天井施工按爆破工艺分为平行空孔法(直孔掏槽成井法)和球形药包漏斗法(VCR法)两种；平行空孔法要求较高的钻孔精确度，球形药包漏斗法允许钻孔存在一定的偏移，但它存在单次所爆分段高度低和装药困难等缺陷。对于中深孔爆破一次成井，主要采用平行空孔法进行施工，然而由于爆破作业仅有一个或两个作业面，岩石夹制作用大，再加上传统的掏槽方式要求钻孔数目多且精确度高，导致我国爆破一次成井高度受限，爆破效果差，同时由于爆破量小，小区域内爆破装药量大，爆破作业时产生的噪声和震动对周围环境、建筑物破坏力强，对居民生活影响较大。

传统爆破成井的装药结构，为了保证爆破的成功率，减少岩石夹制性对爆破效果的影响，常采用孔内延期+孔外延期的多层多次不连续装药结构，这不仅装药过程复杂，且耗时耗力，可操作性差；另外，对于天井多次爆破，每次爆破后得重新量孔、洗孔、堵塞；对于盲天井爆破，则天井爆破过程更为繁琐复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有天井爆破技术存在较大局限性的不足，提供一种天井高度大、可靠性高、钻孔数目少且容易、单耗低、爆破震动小的双区掏槽炮孔布置结构及其应用的爆破成井方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种双区掏槽炮孔布置结构，包括以天井自由面中心对称布置的两个爆破掏槽孔区，所述爆破掏槽孔区包括一个中心装药孔和围绕中心装药孔布置的若干空孔，在所述两个爆破掏槽孔区的外周设有一圈周边孔；其中，所述中心装药孔及周边孔填装炸药。

进一步的，所述两个爆破掏槽孔区相邻设置，并且具有至少一个共用的空孔。

进一步的，所述空孔按照圆形或多边形均匀布置在中心装药孔周边。

在本发明中，所述爆破掏槽孔区和周边孔之间还设有若干辅助孔，所述辅助孔填装炸药。

进一步的，所述中心装药孔和周边孔的孔径为76-110mm，所述空孔的孔径为102-165mm。

进一步的，所述中心装药孔的孔深超过其他孔50-110cm。

进一步的，所述中心装药孔之间的孔距为0.5-0.8m，围绕同一中心装药孔的空孔数量为5-8个，所述周边孔之间的孔距为0.5-1.0m。

本发明还公开了一种利用上述双区掏槽炮孔布置结构的爆破成井方法，包括如下步骤，

步骤一、在天井自由面的中间位置，以自由面中心对称布置钻凿两个中心装药孔；

步骤二、分别以步骤一中的两个中心装药孔为中心，在每个中心装药孔的周围钻取空孔，所述空孔以中心装药孔为中心呈圆形或正多边形均匀排列成爆破掏槽孔区，两个爆破掏槽孔区相连且共用其中一孔或一边；