[发明专利]一种软岩掘进爆破时对围岩稳定支护的方法

说明书

一种软岩掘进爆破时对围岩稳定支护的方法，涉及矿山爆破技术领域，本发明利用填充材料（9）的柔韧和强度共存的优势下，在爆破时，炸药产生的振动波和冲击力被填充材料进行缓冲阻隔，由此降低爆破对围岩的破坏，增强了围岩的稳固性，也减少了爆破对围岩产生的裂隙，且爆破后，护顶孔内的填充材料再加上中间放置的钢筋通过立柱和拱形顶柱支撑，形成了稳固有效的人工假顶，切实有效的保证了作业人员在其下作业的安全系数，且填充材料中各组分均为无污染、健康环保的产品，在其爆破后不会产生其他的污染气体，可随着污风集中被排出作业面等，本发明具有操作方便，爆破效率高、使用效果好等优点。

技术领域

本发明涉及矿山爆破技术领域，具体涉及一种软岩掘进爆破时对围岩稳定支护的方法。

背景技术

已知的，掘进过程中的围岩是指在采矿或探矿过程中，地下开掘且用于运输、排水及通风的坑道，坑道周围裸露的岩体。

掘进过程中通过使用炸药在岩体内进行爆破，使炸药在岩体内爆炸时，会产生爆炸气体瞬间膨胀并作用于装药四周的岩壁上，形成一种强冲击荷载，而冲击荷载作用到岩壁上，岩壁作为一种介质存在，其应力状态以波动方式从爆源向周围传播，这种应力的波动称为应力波，此种应力波作用到岩壁上，使岩体产生不同程度的变形和破坏。

岩石的结构是指组成岩石的矿物晶粒的大小、形状、表面特征和矿物晶粒之间的连结方式，这就说明了，岩体或岩石并不是完整没有孔隙的，它的自身也是存在很多孔隙、裂隙或节理的，炸药爆破时作用在孔隙、裂隙或节理上造成的变化或者破坏对围岩的影响至关重要。

在地下坑道开挖时，围岩的稳定性是衡量一个巷道安全指标之一，而我们通过所遇到的岩石在通常情况下是三大类岩石组合而成，而三大类岩石的形成过程不经相同，所以自身的应力状态也是不同的，但是在一个时期内的互相作用，这种平衡点达到一种均衡的状态存在，而掘进爆破后，由于地下局部挖空，破坏了原来的平衡条件，使应力重新分布，从而岩体产生向坑道方向变形。当应力超过岩体强度时，岩体发生破坏。在软弱的岩体或土体中，也会产生顶板坍塌、底板隆起、两壁挤出等变形现象。

在整个爆破过程中，对围岩稳定支护是其中一个重要的环节，目前常用的支护方式主要有以下几种：

1、超前锚索支护：此种方法是在钻凿爆破孔之前，先在顶部按设计要求向上倾角12°钻凿超前锚索孔，锚索孔钻凿完毕后，使用锚索机将锚索放入孔内，此种方法的不足是遇到一些小断面时，由于空间较小，造成锚索机施展不开，再者是爆破孔装药爆破后，产生的炸药冲击力对顶部围岩还是可以造成较大振动伤害，降低了围岩的稳定系数，且爆破后锚索本身是柔软的钢索，爆破造成钢索裸漏后，自身没有强度，所以，作业人员在其下进行作业，安全系数不太高。

2、隔离孔：此种方法是在钻凿爆破孔之前，先在顶部钻凿隔离孔，钻凿倾角为向上倾角12°且隔离孔按照10～15CM间距进行布置，隔离孔钻凿完毕后，再进行爆破孔的钻凿，此种方法的不足之处是在围岩稳固性较差的施工区域，爆破后须进行安全支护，支护时，工作区域的顶部还是处于裸露的围岩，作业区域安全系数较差。

3、超前钢管：此种方法是在钻凿爆破孔之前，先在顶部钻凿超前孔，钻凿倾角为向上倾角12°左右，超前孔施工完毕后，在后方把塞入的超前钢管塞入，把孔口露出的超前钢管固定在后方的拱型顶住之上以此进行护顶工作，其不足之处是由于超前钢管韧度差，爆破时间，炸药的冲击力会造成超前钢管变形，挤压，以此降低了超前钢管的自身强度，降低了护顶的安全系数等。

那么如何提供一种软岩掘进爆破时对围岩稳定支护的方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种软岩掘进爆破时对围岩稳定支护的方法，本发明中的填充材料在柔韧和强度共存的优势下，在爆破时，炸药产生的振动波和冲击力被填充材料进行缓冲阻隔，由此降低爆破对围岩的破坏，大大增强了围岩的稳固性，也减少了爆破对围岩产生的裂隙等。