[发明专利]孔内延期分段起爆掏槽结构和方法

说明书

本发明涉及隧道掘进技术领域，具体而言涉及孔内延期分段起爆掏槽结构和方法，包括：中心孔，被设置在掘进作业面上；装药孔，被设置在掘进作业面上并分布于所述中心孔的外围；其中，所述装药孔内间隔的设置堵塞段和装药段，所述装药段被设置成由外至内的间隔起爆，所述堵塞段底部设有抛掷装药段，用于在装药孔内炸药爆炸后爆炸抛掷碎石；通过孔内间隔分段起爆，在前端装药向后段装药传播的应力波未完全消失时，起爆后段装药，使被爆岩体收到双向应力，从而改善破碎效果，也增加碎石之间的相互作用；采用延期爆破时，爆破产生的震动波会相互干扰而削弱，从而降低了对周边环境的震动作用，有利于爆破作业的安全开展。

技术领域

本发明涉及隧道掘进技术领域，具体而言涉及孔内延期分段起爆掏槽结构和方法。

背景技术

掏槽爆破是隧道掘进工程的首道工序，其主要作用是爆破出新的自由面,为其它炮孔创造有利爆破条件,它的爆破效果影响着全断面的爆破效果和炮孔利用率，掏槽质量决定了单次循环进尺的深度。

现有技术的掏槽中，一般利用微差起爆技术是在不同的孔之间进行，在相邻的孔周围形成新的自由面，如专利文献1提出的技术方案，虽然也公开了掏槽孔孔眼中采用顺序微差起爆，克服岩石的夹制作用，提高循环进尺深度；但是现有技术中的时间间隔固定，仅适应于皖北恒言地区的煤矿，而应用在不同的岩石硬度时，由于岩石被爆破的撕裂和解体时间不同，装药量以及爆破间隔时间不能被确定，则无法达到好的掏槽效果，另外，其技术方案在掏槽时岩块容易堆积，不利于整个作业面后续扩大临空面。

现有技术文献：

专利文献1：CN111256549A一种岩巷深孔多重楔直孔内分段微差掏槽爆破方法

发明内容

本发明目的在于提供孔内延期分段起爆掏槽结构和方法，利用各段起爆间隔，使岩体在前端炸药的爆轰作用中已造成一定的破坏，形成了一定宽的裂隙和附加自由面，为后段装药药提供新的爆破自由面。

优选的，为了实现上述目的，本发明提供一种孔内延期分段起爆掏槽结构,包括：

中心孔，被设置在掘进作业面上；

装药孔，被设置在掘进作业面上并分布于所述中心孔的外围；

其中，所述装药孔内间隔的设置堵塞段和装药段，所述装药段被设置成由外至内的间隔起爆，所述堵塞段底部设有抛掷装药段，用于在装药孔内炸药爆炸后爆炸抛掷碎石。

优选的，所述中心孔的直径为100mm，所述装药孔的直径为45mm，中心孔和装药孔之间的间距满足1.5-1.7倍的中心孔直径。

优选的，所述装药孔被设置成四个呈菱形分布，所述中心孔位于四个装药孔的中心。

优选的，所述装药孔中设有自孔口向内间隔分布的堵塞段和装药段。

本发明提出另一种技术方案，一种根据上述的孔内延期分段起爆掏槽结构的掏槽方法，包括以下步骤：

步骤S1、在掘进作业面上钻出中心孔和四个装药孔；

步骤S2、在装药孔中依次填放炸药和堵塞物，使炸药被间隔分布；

步骤S3、使用电子雷管按预定的时间间隔由外至内依次引爆装药孔中的炸药。

优选的，位于同一装药孔内相邻的所述装药段的间隔起爆时间其中，t_d＝kh₁；