急傾斜厚礦體的爆破方法
2023-10-30 10:03:02 2
專利名稱：急傾斜厚礦體的爆破方法
技術領域：
本發明涉及一種採礦方法，具體說，涉及一種急傾斜厚礦體的爆破方法。
背景技術：
目前，歐美、澳大利亞等地的許多礦山都採用一種特別適用於開採圍巖穩固和中等穩固的急傾斜厚礦體的方法，該方法被稱作VCR (Vertical Crater Retreat)採礦法，即垂直深孔下向漏鬥水平分層階段礦房法。圖I是VCR方法的簡化示意圖。如圖I所示，在一段急傾斜厚礦體I的頂部形成水平延伸擴展的鑿巖巷道2，在該段急傾斜厚礦體I的底部形成落礦空間3。然後，在鑿巖巷道2中，利用諸如高壓氣動潛孔鑽機在該段急傾斜厚礦體I中鑽出多個均勻分布的、與該礦體的向下走向(在圖I中為垂直向下)平行的大直徑 (孔徑例如大於150_)通孔4。接著，在通孔4的底部裝入球形炸藥包5 (例如，炸藥包的高度與橫向尺寸之比小於6 I)，從而對礦體I自下而上地進行水平分層爆破(在每個分層中，從中間到四周進行爆破)。爆破崩落的礦石落在礦體I的底部下方的落礦空間3中，然後通過出礦通道6將礦石運出。VCR採礦法作業安全、採礦強度高、爆破質量好、以及經濟效果高。但在自下而上逐段地進行深孔爆破的過程中，當中央部位的深孔4』中的炸藥包的放置位置距孔口較近的時候(例如，在一些情況下，當炸藥包的放置位置距孔口的距離在約12m以內時)，爆破後常發生孔口反衝的現象，即，孔口巖石被爆破反衝力破壞，並外拋成正向漏鬥形。另外，爆破前與炸藥包同時填入深孔中的填塞料在爆破後對孔口造成的堵塞、以及炮煙和細塵的產生和擴散等也嚴重影響採場的爆破作業和爆破效果。
發明內容
本發明的目的在於提供一種急傾斜厚礦體的爆破方法來解決下列問題，即，防止炸藥包在距孔口較近處爆破後反衝力對孔口造成破壞、防止深孔中的填塞料在爆破後對孔口造成堵塞、以及減少炮煙和細塵的產生和擴散，從而改善井下爆破作業的環境和爆破的效果。為了實現上述目的，本發明提供一種急傾斜厚礦體的爆破方法，該方法包括a)在一段急傾斜厚礦體的頂部形成水平延伸擴展的鑿巖巷道，在該段急傾斜厚礦體的底部形成落礦空間；b)從所述鑿巖巷道在所述急傾斜厚礦體中形成多個均勻分布的、與該礦體的向下走向平行的、貫通的深孔；c)在所述多個深孔中選出大致處於中央部位的深孔；d)以從中央到四周的次序依次對所述多個深孔中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、以及引爆所述炸藥包，並且各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，以使得各個深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調遞增；e)重複進行步驟d)，直到爆破時的反衝力對所述選出的大致處於中央部位的深孔的頂部孔口開始造成破壞為止；f)對所述選出的大致處於中央部位的深孔的剩餘部分的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、在該第二填塞料的上面設置水封袋、以及引爆所述炸藥包；g)以從中央到四周的次序依次對所選出的大致處於中央部位的深孔之外其餘深孔中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、以及引爆所述炸藥包，並且所述其餘深孔中的各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，以使得所述其餘深孔的未爆破底部的深度不小於所選出的大致處於中央部位的深孔的未爆破底部的深度；以及h)重複進行步驟
f)和g)，直到所述急傾斜厚礦體全部崩落為止。優選地，所述堵孔塞可以包括水泥塊，所述第一填塞料可以包括巖粉，以及所述第二填塞料可以包括河砂。進一步優選地，所述深孔的直徑可以約為O. 16m，所述第一填塞料的厚度可以約為I. 2m，所述第二填塞料的厚度可以約為I. 5m，所述水封袋的厚度可以約為 O. 6m，所述炸藥包的可以厚度約為O. 8m，其中的炸藥可以為乳化炸藥。如上所述，採用本發明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法可以防止炸藥包在距孔口較近處爆破後反衝力對孔口造成破壞、防止深孔中的填塞料堵塞孔口、並可以減少炮煙和細塵的產生和擴散，從而大大地改善了爆破作業的環境和爆破的效果。
圖I是VCR方法的簡化剖面示意圖；以及圖2是本發明所述的中央部位的深孔的爆破方法的剖面示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖來描述本發明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法的實施例。本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，並且相同的附圖標記表示相同的部分。參考附圖I，在本發明中，也是首先在一段急傾斜厚礦體I的頂部形成水平延伸擴展的鑿巖巷道2，以及在該段急傾斜厚礦體I的底部形成落礦空間3。接著，在鑿巖巷道2中，利用鑽機在所述急傾斜厚礦體I中形成多個均勻分布的、與該礦體的向下走向平行的、貫通的深孔4。在一個實施例中，所述多個深孔在鑿巖巷道2中看時可以是一行行、一列列對齊排列的。孔徑為例如160mm，孔深為例如60m。然後，在這多個深孔4中選擇出大致處於中央部位的深孔4』，以便利用該深孔4』進行中心掏槽爆破。圖2是本發明所述的中央部位的深孔的爆破方法的剖面示意圖。圖2中左邊的圖表示當所述選擇出的深孔4』的未爆破底部距深孔4』的頂部孔口的距離較大時(例如當該距離約為60 IOm時)對所述選擇出的中央部位的深孔4』的未爆破底部進行爆破的示意圖。具體地說，用鐵絲11系住堵孔塞12，並將其下放到深孔4』的未爆破底部。堵孔塞12可以由水泥塊製成。由於深孔4』(以及其它的深孔4)的孔壁可以鑽得非常光滑規則，因此，形狀與深孔4』的截面形狀相對應的堵孔塞12可以被順利地、不發生翻轉地下放到深孔4』的底部。接著，在堵孔塞12的上面填入第一填塞料13。第一填塞料13可以是巖粉等，其厚度可以為例如I. 2m左右。之後，在第一填塞料13的上面放置炸藥包14。炸藥包14是通過與其相連的導爆索15而被下放到第一填塞料13的上面的。炸藥包14的厚度可以為800_，其中的炸藥可以為乳化炸藥。最後，在炸藥包14的上面填入第二填塞料16。第二填塞料16可以是河砂等。當炸藥包和填塞料都放好後，通過導爆索15引爆炸藥包14。在所述中央部位的深孔4』中可以進行一次或連續進行多次上述的爆破，從而形成中央掏槽。一般是連續進行若干次爆破，爆破次數根據具體的礦體以及進度設計來確定。中央掏槽相當於擴粗了的深孔4』，用於為礦體I的後續爆破提供更大的自由面，從而使後續的爆破更容易進行、效果更好。然後，對該中央部位的深孔4』的周圍的每個深孔4的未爆破底部進行一次或連續進行多次上述的爆破，即每次爆破時，在要進行爆破的深孔的未爆破底部設置堵孔塞12、在堵孔塞12的上面填入第一填塞料13、在第一填塞料13的上面設置炸藥包14、在炸藥包14的上面填入第二填塞料16、以及引爆炸藥包14。應該注意，上述中央部位的深孔4』周圍的 各個深孔4中連續爆破的次數不多於中央部位的深孔4』中連續爆破的次數，使得所述周圍深孔的未爆破底部的深度不小於所述中央深孔4』的未爆破底部的深度。這樣做使得在所述周圍深孔的爆破中可以充分利用在中央深孔4 』處形成的中心掏槽所提供的自由面，提高爆破效率。接著，對上述進行了爆破的深孔的周圍的深孔可以進行類似的爆破。換言之，以從中央到四周的次序依次對包括中央深孔4』在內的所有深孔4中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次上述的爆破，並且各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，以使得各個深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調遞增。這個過程可以重複進行，每進行一次，可以從礦體I的底部崩落一層礦石。這個過程一直進行到爆破時的反衝力對所述選出的大致處於中央部位的深孔4』的頂部孔口開始造成破壞為止。當爆破開始對中央深孔4』的頂部孔口造成破壞時，也會開始出現深孔中的填塞料堵塞孔口、以及炮煙和細塵從孔口擴散等現象。在某些情況下，當深孔4』的未爆破底部距離其頂部孔口的距離約為12m左右時，爆破後就會開始出現上述現象。圖2中右邊的圖表示當所述選擇出的中央部位的深孔4』的未爆破底部距深孔4』的頂部孔口的距離較小時(例如當該距離約為12m以內時)對所述選擇出的中央深孔4』的未爆破底部進行爆破的示意圖。此時，具體的爆破過程包括在所述選擇出的中央深孔4』的未爆破底部設置堵孔塞12、在堵孔塞12的上面填入第一填塞料13、在第一填塞料13的上面設置炸藥包14、在炸藥包14的上面填入第二填塞料16，接著，在第二填塞料16的上面放置水封袋17，最後，通過導爆索15引爆炸藥包14。水封袋17可以包含堆疊起來的多個含水的水袋，每個水袋在爆破衝擊力的作用下很容易發生破裂，從而釋放出水袋裡面的水。水封袋17的總高度可以約為600_。在第二填塞料16上放置水封袋17進行爆破時，由於水的作用，可以避免極高的壓力直接作用在巖石上，同時可以延長爆破產物對巖石的作用時間，因而，對巖石的有效破碎非常有利。實踐表明，這樣做既能保證爆破效果，又能使爆破反衝力不會對孔口造成破壞，並且能夠明顯減少炮煙和細塵，同時還杜絕了填塞料對孔口的堵塞。
這樣，在所述中央深孔4』的剩餘部分的未爆破底部可以進行一次或連續進行多次上述引入了水封袋17的爆破。一般是連續進行若干次這樣的爆破，爆破次數根據具體的礦體以及進度設計來確定。接著，對中央深孔4』的周圍的深孔以及更外圍的深孔依次進行爆破。換言之，以從中央到四周的次序依次對中央深孔4』之外的其餘深孔中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次爆破，在每次爆破時，在要進行爆破的深孔的未爆破底部設置堵孔塞12、在堵孔塞12的上面填入第一填塞料13、在第一填塞料13的上面設置炸藥包14、在炸藥包14的上面填入第二填塞料16、以及引爆炸藥包14。另外，中央深孔4』之外的各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，並使得這些深孔的未爆破底部的深度不小於中央深孔4』的未爆破底部的深度。在這個過程中，由於中央深孔4』的爆破所形成的掏槽為隨後各深孔爆破時的礦體崩落提供了自由面，因此，中央深孔4』之外的各深孔周圍的礦體的爆破比較容易進行，反衝力較小，故而在對這些礦體進行爆破時，即使這些礦體的底部距離其頂部很近了，也可以不引入水封袋17。上面引入水封袋17對中央深孔4』進行掏槽爆破以及隨後的對中央深孔4』周圍 的深孔以及更外圍的深孔進行爆破的過程可以重複進行，每重複一次，就可以從礦體I的底部崩落一層礦石，直到所述急傾斜厚礦體I全部崩落為止。如上所述，採用本發明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法可以防止炸藥包在距孔口較近處爆破後反衝力對孔口造成破壞、可以防止深孔中的填塞料堵塞孔口、並可以減少炮煙和細塵的產生和擴散，從而大大地改善了爆破作業的環境和爆破的效果。如上參照附圖以示例的方式描述了本發明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法。但是，本領域技術人員應當理解，對於上述本發明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法，還可以在不脫離本發明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發明的保護範圍應當由所附的權利要求書的內容確定。
權利要求
1.一種急傾斜厚礦體的爆破方法，該方法包括 a)在一段急傾斜厚礦體的頂部形成水平延伸擴展的鑿巖巷道，在該段急傾斜厚礦體的底部形成落礦空間； b)從所述鑿巖巷道在所述急傾斜厚礦體中形成多個均勻分布的、與該礦體的向下走向平行的、貫通的深孔； c)在所述多個深孔中選出大致處於中央部位的深孔； d)以從中央到四周的次序依次對所述多個深孔中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、以及引爆所述炸藥包，並且各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，以使得各個深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調遞增； e)重複進行步驟d)，直到爆破時的反衝力對所述選出的大致處於中央部位的深孔的頂部孔口開始造成破壞為止； f)對所述選出的大致處於中央部位的深孔的剩餘部分的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、在該第二填塞料的上面設置水封袋、以及引爆所述炸藥包； g)以從中央到四周的次序依次對所選出的大致處於中央部位的深孔之外其餘深孔中的每個深孔的未爆破底部進行一次或連續進行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設置堵孔塞、在該堵孔塞的上面填入第一填塞料、在該第一填塞料的上面設置炸藥包、在該炸藥包的上面填入第二填塞料、以及引爆所述炸藥包，並且所述其餘深孔中的各個深孔中連續爆破的次數從中央到四周單調遞減，並使得所述其餘深孔的未爆破底部的深度不小於所選出的大致處於中央部位的深孔的未爆破底部的深度；以及 h)重複進行步驟f)和g)，直到所述急傾斜厚礦體全部崩落為止。
2.根據權利要求I所述的急傾斜厚礦體的爆破方法，其中，所述堵孔塞包括水泥塊，所述第一填塞料包括巖粉，以及所述第二填塞料包括河砂。
3.根據權利要求2所述的急傾斜厚礦體的爆破方法，其中，所述深孔的直徑約為·0.16m，所述第一填塞料的厚度約為I. 2m，所述第二填塞料的厚度約為I. 5m，所述水封袋的厚度約為0. 6m，所述炸藥包的厚度約為0. 8m，其中的炸藥為乳化炸藥。
全文摘要
提供一種急傾斜厚礦體的爆破方法，包括在礦體頂部形成鑿巖巷道，在底部形成落礦空間；在礦體中形成多個均勻平行分布且貫通的深孔；選出中央深孔；以從中央到四周的次序對各個深孔的未爆破底部進行爆破，並且爆破後各深孔的剩餘深度從中央到四周遞增，重複本步驟直到爆破開始對中央深孔孔口產生破壞為止；對中央深孔的剩餘部分的未爆破底部進行一次或多次爆破，每次爆破時，在其底部依次設置堵孔塞、第一填塞料、炸藥包、第二填塞料以及水封袋，接著引爆炸藥包，然後對其餘深孔白下而上進行爆破，重複本步驟直到礦體全部崩落為止。採用本方法可以防止爆破反衝力破壞孔口及孔中填塞料堵塞炮孔，並減少煙塵，從而改善作業環境和爆破效果。
文檔編號E21C41/16GK102808621SQ201110149839
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者路文智, 馬維清, 張生良, 王清河, 郭玉傑, 喬冠中 申請人:中國華冶科工集團有限公司