[发明专利]一种基于深孔逐孔起爆技术的天井快速成井方法

摘要

本发明提出一种基于深孔逐孔起爆技术的天井快速成井方法，包括以下步骤；步骤A1；围绕天井工程，在天井两端分别掘进天井联络平巷形成上下两个施工作业面；再按照工程设计，对所述天井的井筒中心线进行标定和施工放线；步骤A2；下部天井联络平巷进行扩帮压顶，浅孔爆破下部施工作业面，使下部作业面形成体积为V的硐室空间；步骤A3；沿天井断面布置炮孔，炮孔数量为N个，其中B个炮孔为装药孔，另外的N‑B个炮孔为大直径空孔；大直径空孔之间呈菱形布置；所述B个装药孔按其方位划分为一个核心孔和第一装药孔层、第二层装药孔层、第三层装药孔层，每个装药孔层均有C个炮孔；然后按设计装药后起爆成井；本发明能以爆破方式快速生成可投入使用的天井。

主权项

1.一种基于深孔逐孔起爆技术的天井快速成井方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤；步骤A1；首先围绕天井工程，在天井的上下两端分别掘进天井联络平巷形成上下两个施工作业面；再按照工程设计，对所述天井的井筒中心线进行标定和施工放线；步骤A2；下部天井联络平巷进行扩帮压顶，浅孔爆破下部施工作业面，使下部作业面形成体积为V的硐室空间；其中V≥v(K‑1)v＝sh(K‑1)V下部硐室空间体体v第一层爆破矿岩崩落体积h第一层爆破矿岩崩落高度s天井断面K矿岩碎胀性系数，取值范围为1.0～1.6；步骤A3；沿天井断面布置炮孔，炮孔数量为N个，其中B个炮孔为装药孔，另外的N‑B个炮孔为大直径空孔；大直径空孔之间呈菱形布置；所述B个装药孔按其方位划分为一个核心孔和第一装药孔层、第二层装药孔层、第三层装药孔层，每个装药孔层均有C个炮孔；核心孔与菱形大直径空孔的水平和垂直距离为L1，第一层装药孔与菱形大直径空孔的水平和垂直距离为L2，第二层装药孔与最近菱形大直径空孔的水平和垂直距离为L3，第三层装药孔与最近菱形大直径空孔的水平和垂直距离为L4；步骤A4；将炮孔的孔位逐个按照尺寸进行工程放样，并在天井上部工作面对孔位进行着色标记；步骤A5；天井上部工作面布设潜孔钻机，安装直径为D1的硬质合金钻头，完成炮孔凿岩工作；炮孔凿岩工作生成的炮孔孔底不与下部硐室连通，以免发生钻头卡钻事故或是导致后续爆破炸药能量的不合理逸散影响爆破效果；装药孔底与下部凿岩同室顶板保持距离h₁；所述大直径空孔与下部凿岩同室顶板的距离保持h₂；大直径空孔深度超深装药孔，超深深度取h₃；步骤A6；更换安装D₂直径的扩孔钻头，对菱形布置的大直径空孔进行扩孔，使大直径空孔的直径从D₁扩孔为直径D₂；步骤A7；炮孔冲洗与验收作业；对所有炮孔逐个进行检查验收，对于关键参数达不到设计要求的炮孔务必采取补孔，重新钻进等措施；所述关键参数包括倾角、直径、炮孔间距；步骤A8；对完成炮孔施工的天井分两层进行爆破，两爆破层间设有隔离层，隔离层高度h₄；导爆索和起爆药包组成逐孔起爆网络，爆破作业装填炸药时，装药孔使用空气间隔不耦合装药，大直径空孔装药高度至多为超深深度；爆破时，使大直径空孔首先起爆，装药孔按照一定的微差时间延期起爆，并确保两层炮孔的爆破网络激发为完全点燃阵面。第二层首爆孔的延期时间为t，满足：t≥t₁+t₂+t₃t₁第一层炮孔最大延期时间，单位ms；t₂第一层最后一个炮孔爆破持续时间，用于形成粉碎区和破裂区，单位ms；t₃第一层爆堆降落至下部硐室并的时间，单位s；k爆堆降落过程系数，与崩落矿岩的摩擦系数、天井倾角有关，取值范围1.0～2.0；g重力加速度值，单位m/s²；步骤A9；对爆破网络检查无误且确定安全警戒后，点火爆破；步骤A10；爆破后，开户局部通风设备进行通风，并完成后续作业流程，完成天井的掘过作业；所述后续作业包括出渣、支护。