專利名稱：急傾斜厚礦體的爆破方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采礦方法，具體說，涉及一種急傾斜厚礦體的爆破方法。
背景技術(shù)：
目前，歐美、澳大利亞等地的許多礦山都采用一種特別適用于開采圍巖穩(wěn)固和中等穩(wěn)固的急傾斜厚礦體的方法，該方法被稱作VCR (Vertical Crater Retreat)采礦法，即垂直深孔下向漏斗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(kuò)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。然后，在鑿巖巷道2中，利用諸如高壓氣動(dòng)潛孔鉆機(jī)在該段急傾斜厚礦體I中鉆出多個(gè)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 (孔徑例如大于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于6 I)，從而對礦體I自下而上地進(jìn)行水平分層爆破(在每個(gè)分層中，從中間到四周進(jìn)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，然后通過出礦通道6將礦石運(yùn)出。VCR采礦法作業(yè)安全、采礦強(qiáng)度高、爆破質(zhì)量好、以及經(jīng)濟(jì)效果高。但在自下而上逐段地進(jìn)行深孔爆破的過程中，當(dāng)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(shí)候(例如，在一些情況下，當(dāng)炸藥包的放置位置距孔口的距離在約12m以內(nèi)時(shí))，爆破后常發(fā)生孔口反沖的現(xiàn)象，即，孔口巖石被爆破反沖力破壞，并外拋成正向漏斗形。另外，爆破前與炸藥包同時(shí)填入深孔中的填塞料在爆破后對孔口造成的堵塞、以及炮煙和細(xì)塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散等也嚴(yán)重影響采場的爆破作業(yè)和爆破效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于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后反沖力對孔口造成破壞、防止深孔中的填塞料在爆破后對孔口造成堵塞、以及減少炮煙和細(xì)塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散，從而改善井下爆破作業(yè)的環(huán)境和爆破的效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)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(kuò)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(gè)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(gè)深孔中選出大致處于中央部位的深孔；d)以從中央到四周的次序依次對所述多個(gè)深孔中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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，并且各個(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，以使得各個(gè)深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調(diào)遞增；e)重復(fù)進(jìn)行步驟d)，直到爆破時(shí)的反沖力對所述選出的大致處于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于中央部位的深孔的剩余部分的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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(shè)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于中央部位的深孔之外其余深孔中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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，并且所述其余深孔中的各個(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，以使得所述其余深孔的未爆破底部的深度不小于所選出的大致處于中央部位的深孔的未爆破底部的深度；以及h)重復(fù)進(jìn)行步驟
f)和g)，直到所述急傾斜厚礦體全部崩落為止。優(yōu)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(jìn)一步優(yōu)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，采用本發(fā)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后反沖力對孔口造成破壞、防止深孔中的填塞料堵塞孔口、并可以減少炮煙和細(xì)塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散，從而大大地改善了爆破作業(yè)的環(huán)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(fā)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(shí)施例方式下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。參考附圖I，在本發(fā)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(kuò)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，利用鉆機(jī)在所述急傾斜厚礦體I中形成多個(gè)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(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)深孔在鑿巖巷道2中看時(shí)可以是一行行、一列列對齊排列的?？讖綖槔?60mm，孔深為例如60m。然后，在這多個(gè)深孔4中選擇出大致處于中央部位的深孔4’，以便利用該深孔4’進(jìn)行中心掏槽爆破。圖2是本發(fā)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(dāng)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(shí)(例如當(dāng)該距離約為60 IOm時(shí))對所述選擇出的中央部位的深孔4’的未爆破底部進(jìn)行爆破的示意圖。具體地說，用鐵絲11系住堵孔塞12，并將其下放到深孔4’的未爆破底部。堵孔塞12可以由水泥塊制成。由于深孔4’(以及其它的深孔4)的孔壁可以鉆得非常光滑規(guī)則，因此，形狀與深孔4’的截面形狀相對應(yīng)的堵孔塞12可以被順利地、不發(fā)生翻轉(zhuǎn)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。之后，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(dǎo)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。最后，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(dāng)炸藥包和填塞料都放好后，通過導(dǎo)爆索15引爆炸藥包14。在所述中央部位的深孔4’中可以進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次上述的爆破，從而形成中央掏槽。一般是連續(xù)進(jìn)行若干次爆破，爆破次數(shù)根據(jù)具體的礦體以及進(jìn)度設(shè)計(jì)來確定。中央掏槽相當(dāng)于擴(kuò)粗了的深孔4’，用于為礦體I的后續(xù)爆破提供更大的自由面，從而使后續(xù)的爆破更容易進(jìn)行、效果更好。然后，對該中央部位的深孔4’的周圍的每個(gè)深孔4的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次上述的爆破，即每次爆破時(shí)，在要進(jìn)行爆破的深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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(yīng)該注意，上述中央部位的深孔4’周圍的 各個(gè)深孔4中連續(xù)爆破的次數(shù)不多于中央部位的深孔4’中連續(xù)爆破的次數(shù)，使得所述周圍深孔的未爆破底部的深度不小于所述中央深孔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(jìn)行了爆破的深孔的周圍的深孔可以進(jìn)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(nèi)的所有深孔4中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次上述的爆破，并且各個(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，以使得各個(gè)深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調(diào)遞增。這個(gè)過程可以重復(fù)進(jìn)行，每進(jìn)行一次，可以從礦體I的底部崩落一層礦石。這個(gè)過程一直進(jìn)行到爆破時(shí)的反沖力對所述選出的大致處于中央部位的深孔4’的頂部孔口開始造成破壞為止。當(dāng)爆破開始對中央深孔4’的頂部孔口造成破壞時(shí)，也會(huì)開始出現(xiàn)深孔中的填塞料堵塞孔口、以及炮煙和細(xì)塵從孔口擴(kuò)散等現(xiàn)象。在某些情況下，當(dāng)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(shí)，爆破后就會(huì)開始出現(xiàn)上述現(xiàn)象。圖2中右邊的圖表示當(dāng)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(shí)(例如當(dāng)該距離約為12m以內(nèi)時(shí))對所述選擇出的中央深孔4’的未爆破底部進(jìn)行爆破的示意圖。此時(shí)，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(shè)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(shè)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，最后，通過導(dǎo)爆索15引爆炸藥包14。水封袋17可以包含堆疊起來的多個(gè)含水的水袋，每個(gè)水袋在爆破沖擊力的作用下很容易發(fā)生破裂，從而釋放出水袋里面的水。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(jìn)行爆破時(shí)，由于水的作用，可以避免極高的壓力直接作用在巖石上，同時(shí)可以延長爆破產(chǎn)物對巖石的作用時(shí)間，因而，對巖石的有效破碎非常有利。實(shí)踐表明，這樣做既能保證爆破效果，又能使爆破反沖力不會(huì)對孔口造成破壞，并且能夠明顯減少炮煙和細(xì)塵，同時(shí)還杜絕了填塞料對孔口的堵塞。
這樣，在所述中央深孔4’的剩余部分的未爆破底部可以進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次上述引入了水封袋17的爆破。一般是連續(xù)進(jìn)行若干次這樣的爆破，爆破次數(shù)根據(jù)具體的礦體以及進(jìn)度設(shè)計(jì)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(jìn)行爆破。換言之，以從中央到四周的次序依次對中央深孔4’之外的其余深孔中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次爆破，在每次爆破時(shí)，在要進(jìn)行爆破的深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，并使得這些深孔的未爆破底部的深度不小于中央深孔4’的未爆破底部的深度。在這個(gè)過程中，由于中央深孔4’的爆破所形成的掏槽為隨后各深孔爆破時(shí)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(jìn)行，反沖力較小，故而在對這些礦體進(jìn)行爆破時(shí)，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(jìn)行掏槽爆破以及隨后的對中央深孔4’周圍 的深孔以及更外圍的深孔進(jìn)行爆破的過程可以重復(fù)進(jìn)行，每重復(fù)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，采用本發(fā)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后反沖力對孔口造成破壞、可以防止深孔中的填塞料堵塞孔口、并可以減少炮煙和細(xì)塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散，從而大大地改善了爆破作業(yè)的環(huán)境和爆破的效果。如上參照附圖以示例的方式描述了本發(fā)明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于上述本發(fā)明所述的急傾斜厚礦體的爆破方法，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
權(quán)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(kuò)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(gè)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(gè)深孔中選出大致處于中央部位的深孔； d)以從中央到四周的次序依次對所述多個(gè)深孔中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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，并且各個(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，以使得各個(gè)深孔的未爆破底部的深度從中央到四周單調(diào)遞增； e)重復(fù)進(jìn)行步驟d)，直到爆破時(shí)的反沖力對所述選出的大致處于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于中央部位的深孔的剩余部分的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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(shè)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于中央部位的深孔之外其余深孔中的每個(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行一次或連續(xù)進(jìn)行多次如下的爆破在該深孔的未爆破底部設(shè)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(shè)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，并且所述其余深孔中的各個(gè)深孔中連續(xù)爆破的次數(shù)從中央到四周單調(diào)遞減，并使得所述其余深孔的未爆破底部的深度不小于所選出的大致處于中央部位的深孔的未爆破底部的深度；以及 h)重復(fù)進(jìn)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(gè)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?qū)Ω鱾€(gè)深孔的未爆破底部進(jìn)行爆破，并且爆破后各深孔的剩余深度從中央到四周遞增，重復(fù)本步驟直到爆破開始對中央深孔孔口產(chǎn)生破壞為止；對中央深孔的剩余部分的未爆破底部進(jìn)行一次或多次爆破，每次爆破時(shí)，在其底部依次設(shè)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，然后對其余深孔白下而上進(jìn)行爆破，重復(fù)本步驟直到礦體全部崩落為止。采用本方法可以防止爆破反沖力破壞孔口及孔中填塞料堵塞炮孔，并減少煙塵，從而改善作業(yè)環(huán)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(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者路文智, 馬維清, 張生良, 王清河, 郭玉杰, 喬冠中 申請人:中國華冶科工集團(tuán)有限公司