[发明专利]一种露天深埋采空区爆破方法

权利要求书

1.一种露天深埋采空区爆破方法，其特征在于：在垂直方向上将爆破区域划分为上部露天爆破分层和下部地下爆破分层，采空区顶板上方布置炮孔，根据采空区的容积布置多层药包，从下向上依次起爆，包括如下步骤：

步骤一：计算炮孔粉碎区半径和裂隙区半径；

步骤二：确定炮孔孔间距a范围，采用正方形布孔；

步骤三：确定下部爆破分层单层高度H₃：

H₃＝Nφgρ/(k₁ga²)

其中：N为系数，取值不大于6；φ为炮孔直径；ρ为炮孔装药密度；k₁为炸药单耗；

步骤四：确定上部露天分层与下部下向分层间距H₄：

式中，a’为条形药包端间距；n为爆破作用指数；为抗径比；W为最小抵抗线；K_a’为与介质有关的系数，岩石介质K_a’＝0.55，对土体K_a’＝0.75；

步骤五：根据采空区的容积、岩石松散系数确定下向分层爆破总高度H₁：

H₁＝V_k/(γgS_k)，H₁≤N₁gH₃+H₄

其中：γ为矿岩松散系数，V_k为采空区容积，S_k为采空区水平投影面积，N₁为地下分层层数，不大于3；

步骤六：确定上部露天分层高度H₂：

H₂＝H-H₁ H₂≥1.8B

其中，B为爆破宽度，在H₂分层高度内布置炮孔范围；

步骤七：计算起爆网路各分层间和孔间延时时间，按照计算出的起爆网路各分层间和孔间延时时间引爆炸药，起爆顺序由下向最底层分层开始依次向上逐层起爆，起爆点设置在采空区水平投影中心所在最近炮孔。

2.根据权利要求1所述的一种露天深埋采空区爆破方法，其特征在于：所述步骤一中，炮孔粉碎区半径为：

R_c为炮孔粉碎半径，m；ρ₀为岩石密度，kg/m³；ρ_e为初始炸药密度，kg/m³；C_p为岩石中的声速，m/s；ξ为加载应变率，s^-1；D为炸药爆速，m/s；σ_c为岩石抗压强度，Mpa；v为泊松比；

炮孔裂隙区半径为：

R_p为裂隙区半径，r_c装药半径，σ_t为岩石抗拉强度，r_b为炮孔半径，ρ_s介质密度。

3.根据权利要求1所述的一种露天深埋采空区爆破方法，其特征在于：所述步骤二中，炮孔间相互距离不小于裂隙区半径，且不大于2倍裂隙区半径，孔间距a取值：

R_p＜a＜2R_p (3)

在该范围内布置炮孔。

4.根据权利要求1所述的一种露天深埋采空区爆破方法，其特征在于：所述步骤六中，若炮孔高度过高，则增加下部崩落分层数量，减少H₂的高度。

5.根据权利要求1所述的一种露天深埋采空区爆破方法，其特征在于：所述步骤六中，若出现H₂＜1.8B情况，则在H₂分层高度内在向外扩展炮孔布置范围，直到满足H₂≥1.8B约束条件为止。