[发明专利]一种VCR采矿法免扫孔爆破装药结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种VCR采矿法免扫孔爆破装药结构及其施工方法，所述炮孔的爆破段内分层填装有若干层炸药，每层炸药之间通过颗粒填塞物间隔隔开，所述炸药均通过起爆组件引出到炮孔外部连接起爆网络；最顶层的炸药长度小于其余层炸药的长度，并在最顶层的炸药上方炮孔内填装颗粒填塞物，所述颗粒填塞物的上方炮孔内填装水柱。本发明采用合理、科学的装药结构，将顶层炸药上部采用少量炸药和颗粒堵塞物加水柱的组合堵塞结构，从根源上有效杜绝了顶部未爆破段堵孔现象的出现，节省了因为爆破堵孔进行扫孔工作量造成的额外经济成本，避免了生产工期的延误，极大的降低了VCR采矿法中大药量爆破导致的负面效应。

技术领域

本发明属于矿山开采爆破技术，具体涉及一种VCR采矿法免扫孔爆破装药结构及其施工方法。

背景技术

矿产资源是社会工业化进程的基础保障之一，随着赋存矿产资源品位和开采条件的不断恶化，采矿逐渐向高效率、低成本、大规模的技术方向转变。垂直深孔落矿阶段矿房法(VCR采矿法)就是在不断实践总结及发展改进后应用的一种先进的采矿方法。由于其高效、安全、低成本的显著特点，VCR采矿法被越来越多的矿山所采用。

这种采矿方法首先在上部凿岩硐室钻凿所有垂直下向平行排列炮孔，并根据爆破顺序划分为拉槽区与侧崩区。拉槽区是整个采矿循环中的关键，并为侧崩区提供了自由面和补偿空间。拉槽区一般采用分段爆破工艺崩落矿石，然后在底部结构中开展出矿作业即可，施工工艺简单、安全。然而分层爆破导致钻凿的炮孔需要反复利用，而前一次爆破可能产生将残留堵塞材料反冲堵死剩余炮孔的现象。因此，每次爆破后，疏通炮孔是保证下一次爆破作业的必然前提工作，常称之为扫孔作业。

扫孔作业一般通过风管高压风吹孔，串接钢管捣通，水力渗透法，堵孔严重时架立钻机钻通炮孔等方式开展。高压风吹孔由于风压值相对偏低，作业效率极低且花费时间长；另外，高压风易引起小碎石块反冲至孔外伤及操作人员，因此，该方法较少应用。串接钢管仅对于短孔较为实用，且劳动强度大。水力渗透法采用往堵孔灌满水的方式，借助水的可渗透性与重力，使炮孔堵塞物慢慢掉落，但这种方式可行性与时间长短无法预测与控制。因此，矿山一般选用可控性强的架立钻机钻通的方式开展扫孔作业。但即使应用这种方法，也需要在爆破后重新清理现场、架设钻机、铺设管路、扫孔、拆除钻机与管路等工序，从而严重影响爆破施工进度，且由此导致的经济、时间和劳动力成本很大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有VCR采矿法存在的后段炮孔容易被前段爆破堵塞的问题，提供一种VCR采矿法免扫孔爆破装药结构及其施工方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种VCR采矿法免扫孔爆破装药结构，所述炮孔的爆破段内分层填装有若干层炸药，每层炸药之间通过颗粒填塞物间隔隔开，所述炸药均通过起爆组件引出到炮孔外部连接起爆网络；最顶层的炸药长度小于其余层炸药的长度，并在最顶层的炸药上方炮孔内填装颗粒填塞物，所述颗粒填塞物的上方炮孔内填装水柱。

进一步的，所述炮孔的爆破段底部固定定位块，所述炸药以及颗粒填塞物间隔分布在定位块上方的炮孔内，最底层的炸药与定位块之间通过颗粒填塞物隔开。

进一步的，所述定位块为与炮孔内径尺寸匹配的柱形水泥块，所述柱形水泥块通过绳索从炮孔顶部吊装定位在炮孔底部。

进一步的，所述水柱为填装有液体的密封水柱袋。

进一步的，所述起爆组件埋设在对应炸药层最下方的炸药内。

进一步的，所述起爆组件包括两发带有导爆管脚线的导爆管雷管，两发导爆管雷管捆绑固定在一起并插入炸药内部。

进一步的，所述起爆组件还包括对折捆绑在导爆管雷管上的导爆索。

进一步的，所述颗粒填塞物的粒径在0.2-2mm。