深度天井一次性成井爆破方法与流程

1.本发明涉及矿山采掘技术领域，更为具体地，涉及一种深度天井一次性成井爆破方法。


背景技术：

2.在矿山采掘工作中，天井是连接上下两个中段，用于矿废石排放、行人、通风、充填等的通道，具有重大的生产意义。如果采用人工施工天井，因工作空间及位置，具有高空坠落、浮石、粉尘和炮烟等安全问题。
3.目前深度天井施工方式具有两种，一种方式为：反井钻机钻进天井技术，此技术日趋完善，但反井钻机对施工现场条件要求较高，需专门开凿较大硐室、排水沟及泥浆池等，设备成本更高，应用受限；第二种方式：深孔分段爆破掘进法已大力推广，这种施工方法具有作业条件好、施工安全等特点，但同样有设备转运频繁、火工品消耗多、容易产生大量炮烟、天井上下口破坏严重等缺点。
4.基于目前上述深度天井施工方式存在的多种安全隐患，本发明提供一种深度天井一次性成井爆破方法。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种深度天井一次性成井爆破方法，以解决目前深度天井施工方式存在的多种安全隐患等问题。
6.本发明提供的深度天井一次性成井爆破方法，包括：
7.在距离孔底0.2m～0.4m区间填充混凝土，并在所述混凝土上方填充第一填充层；
8.在所述第一填充层上方铺设第一层起爆药包，其中，在所述第一层起爆药包设置有雷管；
9.在所述第一层起爆药包上方铺设第二填充层；
10.在所述第二填充层上方铺设第二层起爆药包，其中，在所述第二层起爆药包设置有雷管；
11.在所述第二层起爆药包上方铺设第三填充层；
12.将爆破装置分别与第一层起爆药包中的雷管、第二层起爆药包中的雷管相连接；
13.通过所述爆破装置中的延时起爆管延时引爆所述第一层起爆药包、第二层起爆药包中的雷管，完成深度天井一次性成井爆破。
14.此外，优选的方案是，所述第一填充层的厚度为0.4m～0.7m，所述第一填充层的填充物为河沙或者岩粉。
15.此外，优选的方案是，所述在距离孔底0.2m～0.4m区间填充混凝土，并在所述混凝土上方填充第一填充层，包括如下步骤：
16.通过吊绳绑扎设置所述混凝土中心位置的吊环；
17.在所述吊绳和吊环的作用下，将混凝土下放至距离所述孔底0.2m～0.4m的位置处
进行固定；
18.在所述混凝土上方填充0.4m～0.7m厚度的河沙或者岩粉。
19.此外，优选的方案是，所述在所述第一填充层上方铺设第一层起爆药包，其中，在所述第一层起爆药包中设置有雷管，包括如下步骤：
20.通过吊绳将所述第一层起爆药包吊入孔内，其中，所述第一层起爆药包的厚度为2m
±
0.1m；
21.将雷管通过所述脚线与所述爆破装置相连接，其中，所述雷管设置再所述第一层起爆药包的中上部，所述脚线的长度为15m
±
0.1m。
22.此外，优选的方案是，所述在所述第一层起爆药包上方铺设第二层填充层，包括如下步骤：
23.在所述第一层起爆药包上填充河沙或者岩粉，其中，填充的河沙或者岩粉形成第二填充层；
24.根据岩石普氏硬度分级结合利文斯顿爆破漏斗原理，控制所述第二层填充层的厚度为1m
±
0.1m。
25.此外，优选的方案是，所述第二层起爆药包的厚度为1.5m～2.5m。
26.此外，优选的方案是，所述第三填充层的厚度为0.5m～1m，所述第三填充层为河沙或者岩粉。
27.此外，优选的方案是，所述爆破装置包括：起爆器、与所述起爆器相连接的传爆管、与所述传爆管相连接的延时起爆管，其中，
28.所述延时起爆管分别与所述第一层起爆药包、所述第二层起爆药包相连接，其中，
29.所述延时起爆管设置有两个，每层起爆药包对应一个延时起爆管，并且两个延时起爆管的延时时间不同；
30.所述两个延时起爆管均与所述传爆管相连接，通过启动所述起爆器分别引爆所述两层起爆药包的雷管。
31.此外，优选的方案是，所述传爆管通过导爆索网络分别与所述两个延时起爆管相连接。
32.此外，优选的方案是，所述起爆药包通过导爆管雷管束与所述延时起爆管相连接。
33.从上面的技术方案可知，本发明提供的深度天井一次性成井爆破方法，通过爆破装置引爆铺设的两层起爆药包，其中，采用延时起爆的方式引爆两层起爆药包，从而能够达到分次爆破的效果，实现多分层延时起爆，增加爆破段高，实现一次性成井爆破，提高施工的安全性，降低劳动强度，并提高工作效率，节约工程成本。
34.为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
35.通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
36.图1为根据本发明实施例的深度天井一次性成井爆破方法流程示意图；
37.图2为根据本发明实施例的爆破装置结构示意图；
38.图3为根据本发明实施例的每层爆破段位分布示意图；
39.图4为根据本发明实施例的装药结构示意图。
40.其中的附图标记包括：1、导爆管雷管束；2、导爆索网络；3、延时起爆管；4、传爆管；5、起爆器；6、起爆电缆；7、空孔；8、爆破孔；9、雷管段位孔；10、混凝土；11、第一填充层；12、吊绳，13、第一层起爆药包；14、第二填充层；15、第二层起爆药包；16、第三填充层。
41.在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
42.针对前述提出的目前深度天井施工方式存在的多种安全隐患等问题，本发明提供一种深度天井一次性成井爆破方法。
43.以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
44.为了说明本发明提供的深度天井一次性成井爆破方法，图1示出了根据本发明实施例的深度天井一次性成井爆破方法流程；图4示出了根据本发明实施例的装药结构。
45.如图1与图4共同所示，本发明提供的深度天井一次性成井爆破方法，包括：
46.s110：在距离孔底0.2m～0.4m区间填充混凝土10，并在所述混凝土10上方填充第一填充层11；
47.s120：在所述第一填充层11上方铺设第一层起爆药包13，其中，在所述第一层起爆药包13设置有雷管；
48.s130：在所述第一层起爆药包13上方铺设第二层填充层14；
49.s140：在所述第二填充层14上方铺设第二层起爆药包15，其中，在所述第二层起爆药包15设置有雷管；
50.s150：在所述第二层起爆药包15上方铺设第三填充层16；
51.s160：将爆破装置分别与第一层起爆药包13中的雷管、第二层起爆药包15中的雷管相连接；
52.s170：通过所述爆破装置中的延时起爆管延时引爆所述第一层起爆药包、第二层起爆药包中的雷管，完成深度天井一次性成井爆破。
53.其中，在步骤s110中，所述在距离孔底0.2m～0.4m区间填充混凝土，并在所述混凝土上方填充第一填充层，包括如下步骤：
54.通过吊绳绑扎设置所述混凝土中心位置的吊环；
55.在所述吊绳和吊环的作用下，将混凝土下放至距离所述孔底0.2m～0.4m的位置处进行固定；
56.在所述混凝土上方填充0.4m～0.7m厚度的河沙或者岩粉，其中所述第一填充层的厚度为0.4m～0.7m，所述第一填充层为河沙或者岩粉。
57.在步骤s120中，所述在所述第一填充层上方铺设第一层起爆药包，其中，在所述第一层起爆药包设置有雷管，包括如下步骤：
58.通过吊绳将所述第一层起爆药包吊入孔内，其中，所述第一层起爆药包的厚度为2m
±
0.1m；
59.将所述雷管通过所述脚线与所述爆破装置相连接，其中，所述雷管设置再所述第一层起爆药包的中上部，所述脚线的长度为15m
±
0.1m。
60.其中，采用人工填装炸药，将15m脚线长的雷管放入起爆药包的中上部，再通过吊绳吊装至孔内作为第一层起爆药包，其余药卷依次吊装，装药高度控制在2m左右，期间将一次装药的起爆雷管脚线妥善提拉至孔口合适位置固定，以免踩踏扯拌。
61.步骤s130中，所述在所述第一层起爆药包上方铺设第二填充层，包括如下步骤：
62.在所述第一层起爆药包上填充河沙或者岩粉，其中，填充河沙或者岩粉的形成第二填充层；
63.根据岩石普氏硬度分级结合利文斯顿爆破漏斗原理，控制所述第二层填充层的厚度为1m
±
0.1m。
64.其中，在第一层起爆药包填装好之后，采用岩粉或者河沙在孔内进行填塞，根据岩石普氏硬度分级结合利文斯顿爆破漏斗原理，填塞高度控制在1m左右，填塞段主要起到防止药卷殉爆并减少装药量。
65.在步骤s140和步骤s150中，跟步骤s120中同样的装药方式依次装药，其中，所述第二层起爆药包的厚度为1.5m～2.5m；所述第三填充层的厚度为0.5m～1m，所述第三填充层为河沙或者岩粉。
66.在步骤s160和步骤s170中爆破装置中的延时起爆管延时引爆所述两层起爆药包中的雷管，图2示出了根据本发明实施例的爆破装置结构，爆破装置包括：起爆器5、与所述起爆器5相连接的传爆管4、与所述传爆管4相连接的延时起爆管3，其中，所述延时起爆管3分别与所述第一层起爆药包、所述第二层起爆药包相连接，其中，所述延时起爆管3设置有两个延时起爆管，每层起爆药包对应一个延时起爆管，并且所述两个延时起爆管的延时时间不同；所述两个延时起爆管均与所述传爆管4相连接，通过启动所述起爆器4分别引爆所述两层起爆药包的雷管。
67.其中，所述传爆管4通过导爆索网络2分别与所述两个延时起爆管正向联结。所述起爆药包通过导爆管雷管束1与所述延时起爆管3相连接；并且起爆电缆6与起爆器5相连接。
68.本发明通过三层填充层、两层起爆药包、爆破装置完成一次性成井爆破。在每一层起爆药包层中包括13孔，分别为空孔，爆破孔和雷管段位孔，在图3所示的实施例中，空孔7位于中心位置，在空孔7周围设置有四个爆破孔8，在四个爆破孔周围设置有八个雷管段位孔9，起爆顺序如图3所示。两层装药结构的爆破段位分布相同，采用不同的延时起爆管进行微差延时，150ms≤延时≤250ms，延时起爆管的脚线与导爆索之间绑扎牢靠，固定角度20
°
～60
°
之间。
69.传统天井采用人工反掘或深孔分段爆破方法，人工反掘方法需人员进入井内施工，存在作业条件差、危险程度高、成井速度慢的问题，深孔分段爆破方法，虽然在作业环境和安全程度上有很大改善，但是成井效率依然低下，只能分次爆破。本发明的方法相比较与传统的方式，可以有效克服上述缺点，在7m及以下段高的天井可以一次爆破成功，高度较高的天井同样也可以本发明，可以循环进尺能达到5m以上，从而极大的提高施工效率。
70.通过上述实施方式可以看出，本发明提供的深度天井一次性成井爆破方法，通过爆破装置引爆铺设的两层起爆药包，其中，采用延时起爆的方式引爆两层起爆药包，从而能
够达到分次爆破的效果，实现多分层延时起爆，增加爆破段高，实现一次性成井爆破，提高施工的安全性，降低劳动强度，并提高工作效率，节约工程成本。
71.如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的深度天井一次性成井爆破方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的深度天井一次性成井爆破方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。