[其他]异形孔切割爆破技术

说明书

本发明为具有特定角参数的异形孔切割爆破技术。

目前，在石材开采主要大理石开采中，由于科学技术，开采条件的差异，采用方法不同，一些发达的国家和地区，在大中型石材矿山开采中除了采用钢绳锯石机和快速金刚石机等为主的设备进行机采外，还采用了以黑色火药进行控制爆破的方法。如苏联采用岩石炸药，以降低装药密度的爆破方法。开采大理石;意大利采用爆炸绳以爆破分离大理石。此外，在苏美、日等国也进行了异形孔爆破技术的试验研究。

近几年来，我国少数机械化程度较高的石材矿山引进了一些先进国家的机采设备，但由于某些原因，利用程度不高，石材开采业仍继续使用手工和园孔预裂控制爆破方法。特别近两三年，“三石”开采绝大多数由乡、镇中小型民办企业开采，手工和园孔爆破工艺落后，造成石材损失较大，荒料率在20-37.5%之间，荒料毛板材出材率也仅在26-37.5m²/m³之间。

本发明的目的：在石材开采，主要大理石开采中，以及井巷掘进，边坡修整中，利用园形孔内壁穿凿具一定角参数的槽口-异形孔（如图1），进行切割爆破，改变园形炮孔爆破的随机性，人工控制初始裂纹和扩裂方向，降低分离和留下岩体的爆炸破坏深度。

岩体爆破破碎的实质是岩石在爆炸力的作用下，沿裂纹（如节理）和隐裂纹（如晶体内裂，颗粒边界裂纹）裂开的过程，利用园形孔内壁穿凿具一定角参数槽口的切割爆破，控制裂缝的起动位置，使应力集中，断裂扩张定向化，减小岩体切割开裂时所需要的炮孔压力，克服园孔爆破，沿岩体裂纹或隐裂纹随机张裂的缺点，控制岩体的损伤程度，增加成荒、成材率和精加工成材率。

本发明的特点是利用园形孔内壁穿凿具一定角参数的槽口，配以相应的不偶合装药和孔内轴向预留空腔的装药方法，使用硝铵炸药，爆炸产生的压力接近或稍高黑色火药以及膨胀剂的膨胀压力，起到似切割岩体的作用。

本发明实施例：

利用本发明的技术条件，分别在四川宝兴大理石矿、江油水泥厂，水泥砂浆标样进行异形孔切割爆破。以宝兴大理石矿为例：

爆破条件：岩石自由面1-4;

爆孔排列方式：单排，丁字形、「形;

孔距：0.3～0.5m

孔深：（0.7～0.9）H^＊

槽口形状：三角形;角度：30～60度，长度：（ 1/8 ～ 1/4 ）γ^＊槽口轴向长度为炮孔深度的0.65～0.85倍;装药偶合系数：1.6～2.5;预留空腔5-15。

本发明实施效果，经声、光、电等测试手段测定表明：

1.本发明使水泥砂浆固体标样，沿槽口切割爆破成两块，而园形爆孔的预裂爆破使其破碎成3-5块，如图2;

2.本发明装药后，应变值沿槽口方向近似线性上升，园形炮口其应变值几乎没有变化如图3;

3.本发明对岩石的损伤程度小于园形孔爆破的2-3倍;垂直岩体切割面，距装药位置不同距离取样分析表明，沿岩石颗粒边缘和节理

H^＊台阶高度γ^＊钻孔半径

缝，仅见不同程度的微裂开;

4.本发明与园孔预裂爆破相比，出荒率提高9.86%，板材率提高19.9%，开采每m³荒料可节约成本20.04元，加工后每m³可增加纯利润22.13元。即开采m³石材可增加纯利润42.17元。