CN107843156A - 平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，在巷道（隧道）掘进作业面的中下部钻凿四个垂直于作业面的直径为78mm的空孔，空孔连线的中心布置一个直径为50mm的装药孔，作为首段孔起爆，以空孔连线的中心为圆心在半径为40cm的圆周上钻凿均匀分布的4个直径为50mm的装药孔，四个装药孔作为第二段位起爆；该技术方案采用反向起爆的方式，中间装药孔和四周的装药孔均采用孔底起爆的方式，起爆药包均设置在炮孔底部，且***聚能穴和***药卷的聚能穴均朝向孔外，从而使***爆轰波的传播方向和抛掷岩石的方向保持一致，一方面可以保证岩石完全破碎，另一方面可以保证******能量更多的将破碎的岩石抛出孔外，从而有效的提升掏槽***效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，属于平巷（隧道）掘进方法技术领域。
背景技术
现有技术中，铁矿井下采准巷道的掘进断面约为23.16㎡，掘进方法为直眼掏槽***，岩石夹制性较大，炮孔孔径小，平均炮孔深度平均为3.0m，炮孔利用率尽在83%以内，还有17%的炮孔没有被充分利用，掏槽眼的***效果直接影响整个掘进单循环和掘进效率，对掘进成本的消耗起到决定性的作用，掏槽***效果的好坏，主要看掏槽范围内的是否按照预期的深度要求被完全抛掷出来，创造较好的空腔自由面。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，该技术方案主要适用于小断面、小孔径、浅孔掘进巷道（隧道）掘进，既断面一般在20m2至30m2，孔径在50mm以下，孔深在3m-4m的巷道掘进的直眼掏槽，可以有效提高掏槽***效果，改善单循环掘进效率，该技术方案创新提出了更优的***补偿空间、采用反向起爆方式优化***效果、同时在掏槽***中引入“三小***技术”，可以有效提高掘进掏槽***效率，可以由之前的83%提高到91%，进而全面提升巷道掘进单循环效率，预计可节约掘进成本117.34万元/年。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）在巷道（隧道）掘进作业面的中下部钻凿四个垂直于作业面的直径为78mm的空孔，空孔连线的中心布置一个直径为50mm的装药孔，作为首段孔起爆，以空孔连线的中心为圆心在半径为40cm的圆周上钻凿均匀分布的4个直径为50mm的装药孔，四个装药孔作为第二段位起爆；
2）四个78mm的空孔比四周的50mm的装药孔超深20cm-30cm，中间四个78mm的空孔深度相等，中心装药孔和四周的装药孔深度相等，空孔和中心装药孔及四周的装药孔相互平行；
3）四个78mm的炮孔为空孔，不装药，中心装药孔和四周的装药孔为装药孔；
4）中心装药孔和四周的装药孔装填卷装***和导爆管***后，装填炮泥堵塞炮孔孔口，装填长度为40cm-50cm，空孔比中心装药孔和四周的装药孔超深20cm-30cm起到加强岩石抛渣效果的作用，将岩石完全抛出，有效提高掏槽***效果，所述的空孔比中心炮孔和四周的装药孔超深20cm。
作为本发明的一种改进，所述步骤4）中采用反向起爆的方式，中间装药孔和四周的装药孔均采用孔底起爆的方式，起爆药包均设置在炮孔底部，且***聚能穴和***药卷的聚能穴均朝向孔外。保证起爆后***爆轰波朝向孔外，从而使***爆轰波的传播方向和抛掷岩石的方向保持一致，一方面可以保证岩石完全破碎，另一方面可以保证******能量更多的将破碎的岩石抛出孔外，从而有效的提升掏槽***效率。
作为本发明的一种改进，步骤1中，掏槽***采用直径为45mm的钎杆、直径为32mm药卷和直径为48mm的钎头，一方面可以提高炮眼掘进精度，优化炮眼成型质量，一方面可以降低***单耗，降低***成本；最重要的是可以减小***对岩石的夹制性的影响，最终实现掏槽***效率的提升。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）本技术方案采用中心装药孔作为首段孔起爆，贯穿中间的四个空孔，为四周的装药孔提供扩大的自由面为补偿空间；2）该方案中四周的装药孔***作为第二段且同段位起爆时，中间被***贯穿空孔为自由面增大了四周的装药孔***的自由面，达到了将掏槽范围内的岩石破碎、抛渣的目的；3）该技术方案中四个空孔比中心炮孔和四周的装药孔超深20cm-30cm，能加强掏槽孔根底的岩石抛掷效果，将掏槽范围内的岩渣完全抛出，在四周的装药孔孔口装填炮泥，同段位起爆可以保障掏槽***效果，防止***冲出等***故障；4）该技术方案提供更优的***补偿空间：中心的装药孔作为首段孔起爆，贯穿中间的四个空孔，将中间的空间面积由之前的四个空孔平面面积由0.02m²增大为0.06m²，中间空腔的体积由0.064m³增大为0.192m³（平面面积和空孔深度的乘积），增大了3倍（详见下图：中心装药孔2#孔起爆前后对比平面示意图），为四周的装药孔提供扩大的自由面为补偿空间，为四周的装药孔提供的***补偿系数由之前的0.45增大为0.68，通过扩大有效的补偿空间体积，增大***补偿系数，四周的装药孔的***采用第二段位且同段位起爆时，达到将掏槽区域内的岩石破碎和抛渣的目的，来实现掏槽***效率的提升。
附图说明
图1是本发明的工艺结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是反向起爆装药***结构平面示意图；
图4是中心装药孔2#孔起爆前后对比平面示意图；
图5是掏槽***起爆全过程平面示意图；
图中： 1、中心装药孔；2、空孔；3、四周装药孔；4、围岩；5、导爆管***，6、卷装***，7、堵塞炮泥，8、传爆管。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1、图2，一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，所述方法包括以下步骤：1）在巷道（隧道）掘进作业面的中下部钻凿四个垂直于作业面的直径为78mm的空孔1，空孔连线的中心布置一个直径为50mm的装药孔2，作为首段孔起爆，以空孔连线的中心为圆心在半径为40cm的圆周上钻凿均匀分布的4个直径为50mm的装药孔3，四个装药孔作为第二段位起爆；
2）四个78mm的空孔1比四周的50mm的装药孔3超深20cm-30cm，中间四个78mm的空孔深度相等，中心装药孔和四周的装药孔深度相等，空孔和中心装药孔及四周的装药孔（3#孔）相互平行；
3）四个78mm的炮孔为空孔2，不装药，中心装药孔2）和四周的装药孔3为装药孔。
4）中心装药孔2和四周的装药孔3装填卷装***6和导爆管***5后，装填炮泥7堵塞炮孔孔口，装填长度为40cm-50cm，空孔比中心装药孔和四周的装药孔超深20cm-30cm起到加强岩石抛渣效果的作用，将岩石完全抛出，有效提高掏槽***效果，所述的空孔比中心炮孔和四周的装药孔超深20cm。
参见图3，所述步骤4）中采用反向起爆的方式，中间装药孔2和四周的装药孔3均采用孔底起爆的方式（详见下图反向起爆装药***结构示意图），起爆药包均设置在炮孔底部，且***聚能穴和***药卷的聚能穴均朝向孔外。保证起爆后***爆轰波朝向孔外，从而使***爆轰波的传播方向和抛掷岩石的方向保持一致，一方面可以保证岩石完全破碎，另一方面可以保证******能量更多的将破碎的岩石抛出孔外，从而有效的提升掏槽***效率。
参见图4、图5，该技术方案提供更优的***补偿空间，中心的装药孔作为首段孔起爆，贯穿中间的四个空孔，将中间的空间面积由之前的四个空孔平面面积由0.02m²增大为0.06m²，中间空腔的体积由0.064m³增大为0.192m³（平面面积和空孔深度的乘积），增大了3倍，中心装药孔2#孔起爆前后对比平面示意图），为四周的装药孔提供扩大的自由面为补偿空间，为四周的装药孔提供的***补偿系数由之前的0.45增大为0.68，通过扩大有效的补偿空间体积，增大***补偿系数，四周的装药孔的***采用第二段位且同段位起爆时，达到将掏槽区域内的岩石破碎和抛渣的目的，来实现掏槽***效率的提升。
步骤1的掏槽***中引入三小***技术，掏槽***采用直径为45mm的钎杆、直径为32mm药卷和直径为48mm的钎头，一方面可以提高炮眼掘进精度，优化炮眼成型质量，一方面可以降低***单耗，降低***成本；最重要的是可以减小***对岩石的夹制性的影响，最终实现掏槽***效率的提升。
应用实施例：本发明具体实施由宝钢集团南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司采准分厂按照方案施工，按照此方法尝试实施在井下-288m、-318m、-330m、-348m水平完成约8100m的巷道掘进，掘进单循环进尺也由2014年的2.3m/炮提升到了2.73m/炮，掏槽效率也由之前的83%提升到了91%，掘进成本（只包括材料备件费用，不包括人工费用）约为39.7127元/m3，矿业分公司井下巷道尺寸为6m*4.1m，每米巷道约为23.16m3矿石，计划全年共节约掘进成本约（8100/2.3-8100/2.73)*2.3*23.16m3/m*39.7127元/m3=117.34万元,长期使用会有效降低掘进生产成本。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (3)
1.一种平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）在巷道（隧道）掘进作业面的中下部钻凿四个垂直于作业面的直径为78mm的空孔，空孔连线的中心布置一个直径为50mm的装药孔，作为首段孔起爆，以空孔连线的中心为圆心在半径为40cm的圆周上钻凿均匀分布的4个直径为50mm的装药孔，四个装药孔作为第二段位起爆；
2）四个78mm的空孔比四周的50mm的装药孔超深20cm-30cm，中间四个78mm的空孔深度相等，中心装药孔和四周的装药孔深度相等，空孔和中心装药孔及四周的装药孔相互平行；
3）四个78mm的炮孔为空孔，不装药，中心装药孔和四周的装药孔为装药孔；
4）中心装药孔和四周的装药孔装填卷装***和导爆管***后，装填炮泥堵塞炮孔孔口，装填长度为40cm-50cm，空孔比中心装药孔和四周的装药孔超深20cm-30cm起到加强岩石抛渣效果的作用，将岩石完全抛出，有效提高掏槽***效果，所述的空孔比中心炮孔和四周的装药孔超深20cm。
2.根据权利要求1所述的平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，其特征在于，所述步骤4）中采用反向起爆的方式，中间装药孔和四周的装药孔均采用孔底起爆的方式，起爆药包均设置在炮孔底部，且***聚能穴和***药卷的聚能穴均朝向孔外。
3.根据权利要求1所述的平巷（隧道）掘进增强掏槽***效率的方法，其特征在于，步骤1中，掏槽***采用直径为45mm的钎杆、直径为32mm药卷和直径为48mm的钎头。
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