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深孔分段爆破天、溜井施工方法

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鉴于大家对施工组织设计十分关注,我们编辑小组在此为大家搜集整理了“深孔分段爆破天、溜井施工方法”一文,供大家参考学习!

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深孔分段爆破天、溜井施工方法
马维清    张生良
(中冶集团华冶资源安徽分公司)
 摘  要:把垂直深孔落矿阶段矿房法(VCR法)的掏槽经验推广应用在天、溜井施工中,解决了普通法、吊罐法、爬罐法掘进速度慢、功效低、劳动强度大、木材消耗量大、粉尘浓度高、通风条件差、安全性差等缺陷。加快了成井速度,降低了施工难度及工程成本,保证了工程质量,降低了施工中的安全风险。在高深天、溜井施工中具有较广泛的推广价值。
 关键词:天井;溜井;深孔分段爆破
 
1、前言
 目前国内地下矿山施工天、溜井主要方法有普通法、吊罐法、爬罐法和反井钻机施工法等。但该法存在掘进速度慢、功效低、劳动强度大、木材消耗量大、粉尘浓度高、通风条件差、安全性差等缺陷;反井钻机施工法存在工艺复杂、钻机钻进过程中防偏斜困难、成本高等缺陷。VCR采矿法采用无轨出矿设备,对天、溜井需求大,中冶集团安徽分公司在草楼铁矿采矿过程中,因地制宜,最大限度地利用现有的深孔钻机设备,把垂直深孔落矿阶段矿房法(VCR法)的掏槽经验推广应用在天井、溜井施工中,取得了良好效果。
2、施工工艺流程及操作特点
2.1  施工工艺流程
 (1)凿岩。①验收凿岩硐室规格,要求底板平整无浮渣;②按设计布孔,并投射到硐室顶板上;③安装T-150型潜孔钻机;④凿岩;⑤验收炮孔的偏斜、深度、数量等指标。
 (2)爆破。①运送火工材料至溜井硐室;②进场后检撬顶板,清理孔口杂物,铁丝、碎石;③准备吊孔材料,(水泥塞、14#铁丝、孔口横棍),进行测孔;④吊孔;⑤复测孔底高度,高度无误后开始堵塞;⑥下放起爆药卷,每孔的第一次装药量控制在每孔总装药量的60%以内;⑦测每孔第一次装药后的药顶高度;⑧计算爆破高度,第二次装药,保证装药高度一致;⑨孔口堵塞;⑩把导爆管连接在导爆索上;⑾收集所有与导爆索连接好的导爆管尾部,并连接上起爆导爆管;⑿施工人员撤离;⒀敷设起爆网络至安全地带;⒁起爆。
2.2 操作要点:
 保证炮孔质量,偏斜率不超过1%,否则应补孔。
2.2.1.起爆顺序
 采用自下而上的起爆顺序,掏槽孔间隔时间25ms—50ms,周边孔的间隔时间取150ms以上为宜。采用起爆器—500m脚线—毫秒导爆管—导爆索起爆方式。
 第一响掏槽孔至空孔的距离L按下式计算:

 
 式中,D为空孔直径,mm;n为补偿系数;d为第一响掏槽孔孔径,mm。
 掏槽孔至空孔的距离可按下式计算:
L′=(2.6~4.5)D。
2.2.2  天、溜井炮孔布置:(见图1)


图1  天、溜井炮孔布置图
 
 先确定溜井中心孔,然后围绕中心孔布置其余炮孔。力求炮孔的位置在断面内分布均匀,孔间距要相等。共布置15个炮孔。溜井井中布置一个中心孔,围绕中心孔布置4个掏槽孔,外围的八个孔为周边孔控制成井后的井筒形状,2个措施孔。溜井直径φ=2.5m,面积4.91m2,孔网参数:周边孔间距为1m,中心孔至掏槽孔间距为0.71m。
2.2.3  爆破 
2.2.3.1  装药设计
 每次分段爆破,爆破段高3m,共8个装药孔,剩余5个为补偿孔(自由面),分段爆破的总装药量360kg,最大单响45kg。设计每次爆破崩渣量15m3。 炸药单耗为2.4kg/m3。每孔沿孔深敷设一根导爆索,采用非电毫秒微差导爆管,导爆管正向连结。每班的爆破次数视通风情况而定,原则上在条件允许的情况下尽可能多爆破。装药结构图见图2。
 

图2   装药结构图
1~4—9kg药包;5—导爆索;6—孔口横棍; 7—水泥塞;
8—孔底堵塞;9—吊孔铁丝;10—炮孔
2.2.3.2.装药量计算
 (1)掏槽孔的每米炮孔装药量:

式中,α1为装药孔中心至空孔切线夹角之半,(°);L1为装药孔至空孔距离,m。 深孔分段爆破天、溜井施工方法(一)......

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