一种新型高边坡半移动式破碎站基坑爆破方法与流程

1.本发明涉及一种新型高边坡半移动式破碎站基坑爆破方法，属于矿山开掘方法技术领域。


背景技术：

2.过为摆脱对外矿体资源的依赖，我国正加快步伐推进大规模高效开采技术的应用，同时也导致矿产资源开采机械趋于大型化发展。然而，为满足大型设备安装的基坑爆破技术没有明显的改进，基坑爆破技术在一些矿山的应用仍沿用传统的分层式爆破方法，导致不同层次间产生错位，减缓了施工进度，且分次爆破后产生的振动会对边坡产生累计损伤，增加了后期施工、维护成本。
3.因此，需要一种适应于高边坡基坑开挖的爆破技术来满足矿山大型设备安装的协同要求。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种新型高边坡半移动式破碎站基坑爆破方法，通过预裂孔、导向孔和缓冲孔的合理布置，降低了分层爆破产生的振动对边坡的破坏及其他隐形损伤，消除了分层爆破所产生的边坡错层，大幅度提升边坡的平整度，降低了后期施工、维护成本，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
5.本发明的技术方案是：一种新型高边坡半移动式破碎站基坑爆破方法，包含以下步骤：（1）在高边坡基坑边界布置预裂孔，预裂孔孔距根据式（i）计算，线装药密度根据式（ii）计算；a=1.6[(σ
压
/σ
拉
)μ/（1-μ）]
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（ii）式中：σ
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为岩石的极限抗拉强度，mpa；μ为岩石的泊松比；q
线
为炮孔的线装药密度，kg/m；σ
压
为岩石的极限抗压强度，mpa；a为炮孔间距，m；d为炮孔直径，cm；k，α，β，γ均为系数；（2）在相邻预裂孔中间布置不进行装药的导向孔，在预裂孔前方布设缓冲孔，缓冲孔与预裂孔的间距与预裂孔的孔径相匹配；（3）后续在每次预裂爆破的同时附带部分掏槽爆破，掏槽孔深度按分层爆破设计，直至基坑整体爆破完毕。
[0006]
所述步骤（1）中，预裂孔的直径为150mm~165mm。
[0007]
所述步骤（1）中，由于高边坡基坑下盘并未揭露，而夹制作用极大，加强段装药的长度提高，并在计算时提高式（ii）中各项系数的值。
[0008]
所述步骤（2）中，导向孔与预裂孔竖向平行且同孔径，导向孔深度为6~8米。
[0009]
所述步骤（2）中，缓冲孔穿凿在预裂孔前方3~4米处，缓冲孔与预裂孔竖向平行且同孔径。
[0010]
所述步骤（3）中，经过6-10次爆破可形成深度约21米的基坑雏形。
[0011]
本发明的有益效果是：通过预裂孔、导向孔和缓冲孔的合理布置，降低了分层爆破产生的振动对边坡的破坏及其他隐形损伤，消除了分层爆破所产生的边坡错层，大幅度提升边坡的平整度，降低了后期施工、维护成本。
附图说明
[0012]
图1是本发明爆破基坑结构示意图；图2是本发明爆破炮孔布置示意图；图3是本发明爆区布置示意图；图中：预裂孔1、缓冲孔2、导向孔3、阶梯孔4、基坑上层5、基坑下层6；i-iv为爆区施工顺序。
具体实施方式
[0013]
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
[0014]
一种新型高边坡半移动式破碎站基坑爆破方法，包含以下步骤：（1）在高边坡基坑边界布置预裂孔，预裂孔孔距根据式（i）计算，线装药密度根据式（ii）计算；a=1.6[(σ
压
/σ
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)μ/（1-μ）]
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（ii）式中：σ
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为岩石的极限抗拉强度，mpa；μ为岩石的泊松比；q
线
为炮孔的线装药密度，kg/m；σ
压
为岩石的极限抗压强度，mpa；a为炮孔间距，m；d为炮孔直径，cm；k，α，β，γ均为系数；（2）在相邻预裂孔中间布置不进行装药的导向孔，在预裂孔前方布设缓冲孔，缓冲孔与预裂孔的间距与预裂孔的孔径相匹配；
（3）后续在每次预裂爆破的同时附带部分掏槽爆破，掏槽孔深度按分层爆破设计，直至基坑整体爆破完毕。
[0015]
所述步骤（1）中，预裂孔的直径为150mm~165mm。
[0016]
所述步骤（1）中，由于高边坡基坑下盘并未揭露，而夹制作用极大，加强段装药的长度提高，并在计算时提高式（ii）中各项系数的值。
[0017]
所述步骤（2）中，导向孔与预裂孔竖向平行且同孔径，导向孔深度为6~8米。
[0018]
所述步骤（2）中，缓冲孔穿凿在预裂孔前方3~4米处，缓冲孔与预裂孔竖向平行且同孔径。
[0019]
所述步骤（3）中，经过6-10次爆破可形成深度约21米的基坑雏形。
[0020]
在实际应用中，本发明使用于高陡边坡（高度大于15m，坡面角大于65
°
）的基坑爆破工程。
[0021]
本发明步骤为：（1）在拟挖掘基坑其中一侧边界按照设计角度布置预裂孔，且预裂孔中间位置布置导向孔，在距预裂孔3-4米处布置与预裂孔平行的缓冲孔，缓冲孔深度略大于预裂孔。此为第一次爆破施工。
[0022]
（2）在基坑略靠近上述预裂炮区位置布置掏槽孔，孔深按照分层挖掘布置，孔数以三角型按3-2-1布置6个，孔网参数根据孔径选取3-5m，此为第二次爆破施工。
[0023]
（3）在掏槽部分挖掘完毕后，继续对其余边界进行预裂爆破，并附带掏槽部分直孔，直至基坑轮廓及基坑内部上层爆破完毕。
[0024]
（4）对基坑轮廓挖掘完毕后，对基坑下层直接进行爆破，直至到达设计要求。
[0025]
实施例：金属矿山需架设一台半移动破碎站，基坑尺寸为26
×
25m，深度为21m。采用直径为165mm潜孔钻，岩石泊松比为0.3，抗压强度为160mpa，抗拉强度为20mpa。
[0026]
在基坑边界布置为倾角80
°
孔深22米预裂孔，并按式（i）计算孔距a=2.1m，在预裂孔中间布置8m深导向孔。在距预裂孔3m处布置倾角80
°
缓冲孔，孔深16m。
[0027]
药包直径70mm，根据式（ii）计算出，平均线装药密度q=1.36 kg/m。
[0028]
最终利用本方法所设计的爆破参数，有效地降低了爆破振动对边坡的累计损伤，提高了边坡平整度，降低了后期施工、维护成本。