一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法与流程

本发明涉及矿山工程领域，具体的，涉及一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法。

背景技术：

1、在矿山工程领域，特别是在深部开采过程中，为了获取矿产资源，需要对矿井进行扩挖。而在扩挖过程中，为了确保施工的安全性和效率，常常需要采用爆破工程技术。爆破工程技术是通过控制爆破材料和爆破方式，使岩石或其他矿物质发生爆裂，从而达到扩挖的目的。同时，采矿工程领域也涉及到矿物的开采和加工，需要结合矿山工程和爆破工程的技术来实现。

2、现有的技术中，对于深部矿井的扩挖，通常采用钻深孔分段爆破法。这种方法是通过手风钻和液压钻结合的方式，对矿井进行钻孔，然后通过爆破的方式进行扩挖。其中，手风钻是一种手动操作的钻机，适用于各种复杂的地质条件，而液压钻是一种机械化的钻机，效率较高，适用于硬度较大的岩石。

3、现有技术中的问题如下：首先，由于手风钻和液压钻的结合使用，使得整个钻孔过程需要大量的人力和物力，成本较高。其次，由于钻孔的精度和深度要求较高，如果钻孔过程中出现误差，可能会导致爆破的不均匀，影响施工的安全性和效率。最后，现有的技术在钻孔和爆破过程中，安全风险较高，需要采取有效的安全措施来保障施工人员的生命安全。

技术实现思路

1、本发明提出一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，解决了现有技术中高成本、钻孔精度要求以及安全风险的问题。

2、本发明的技术方案如下：一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，包括：

3、步骤一，使用液压钻对矿井的第一部分进行钻孔，孔深10m，以确保造孔的精度；

4、步骤二，使用手风钻对矿井的第一部分进行周边孔的钻孔，孔深3.3m，循环进尺3m；

5、步骤三，使用细砂填充液压钻钻孔未爆破的部分；

6、步骤四，使用绞车通过龙门架提升载人防坠罐笼和防护大盘，运送人员和材料；

7、步骤五，使用扒渣反铲进行扒渣清底，并对孔壁采取跟进支护；

8、步骤六，使用防护大盘对导井上口进行封盖，施工人员系好安全带，以确保施工的安全性；

9、步骤七，使用绞车下放载人防坠罐笼和防护大盘，运送人员和材料至下一部分；

10、步骤八，重复步骤一至步骤七，依次对矿井的第二部分和第三部分进行钻孔和爆破；

11、步骤九，使用钢筋制作的垂直钢爬梯作为人员备用通道，随开挖面延伸布置；

12、步骤十，使用大洞径埋藏式调压井全断开扩挖，利用已成型的溜渣井为临空面，扩挖的矿井内利用手风钻钻出崩落孔与周边孔，其中崩落孔钻孔孔直径为115mm，采用直径70mm药卷，连续装药并使用导爆管控制微差爆破，周边孔钻孔，钻孔直径为42mm，使用直径32mm药卷，间隔装药；

13、步骤十一，使用导爆索连接，爆破时按照崩落孔为先周边孔为后的顺序起爆。

14、优选的，所述步骤七中载人防坠罐笼上配套自动抓捕制动绳，而防护大盘在钢筋加工厂内制作并在洞内进行拼装。

15、优选的，所述防坠罐笼和防护大盘的操作方式为：先下放防护大盘封堵导井井口，并对防护大盘临时进行锁定，施工人员进入防坠罐笼，且每次最多载5人，将防坠罐笼下放至作业面上方，施工人员通过临时爬梯进入施工作业面，作业人员将佩带的安全带安装在防护大盘四周后方可进行作业。

16、优选的，所述防坠罐笼上安装有配套防坠器，在运行过程中，如出现钢丝绳或连接装置断裂的情况，能迅速自动抓住制动绳，使防坠罐笼平稳停住，避免发生坠井事故。

17、优选的，所述防护大盘设置在载人防坠罐笼的下方，利用载人防坠罐笼自动抓捕制动绳进行提升，在每次爆破前把防护大盘提升到爆破飞石影响区域30m以外，爆破后在信号人员的指挥下下放到施工作业面上方。

18、优选的，所述步骤七中绞车包括用jm15慢速绞车与jk5快速绞车，在扩挖时，采用jm15慢速绞车并通过龙门架提升载人防坠罐笼和防护大盘运送人员和材料，采用jk5快速绞车提升扒渣反铲或液压钻机。

19、优选的，所述步骤九中垂直钢爬梯采用a25钢筋制作，垂直钢爬梯上焊有扁钢制作的防坠围栏，垂直钢爬梯宽50cm，踏步高度31cm，每间隔10m布置一个休息平台。

20、优选的，所述步骤十中崩落孔与周边孔的线装药密度为150～250g/m。

21、本发明的有益效果为：

22、1、本发明能够提高钻孔效率与质量：本技术方案采用了手风钻结合液压钻的技术，既发挥了手风钻在复杂地质条件下的优势，又利用了液压钻的高效性，从而提高了钻孔的效率和质量，同时，通过钻深孔分段爆破技术，使得钻孔过程更加精准，减少了误差，进一步提高了钻孔的质量；

23、2、本发明能够降低施工成本：由于本技术方案优化了钻孔工艺，减少了人力和物力的投入，因此相比于现有技术，本技术方案能够有效降低施工成本，同时，由于提高了钻孔的效率和质量，减少了因钻孔误差导致的爆破不均匀现象，从而也减少了因爆破不均匀而需要重新施工的次数，进一步降低了施工成本；

24、3、本发明能够提高施工安全性：在本技术方案中，采取了有效的安全措施，如在钻孔时采用防护盘进行封盖，施工人员系好安全带，以及设置垂直钢爬梯和休息平台等，从而提高了施工的安全性，相比于现有技术，本技术方案的安全性更高，能够有效保障施工人员的生命安全；

25、4、本发明能够加快施工进度：由于本技术方案提高了钻孔的效率和质量，减少了施工中的等待时间，因此能够加快施工进度，同时，由于采用了钻深孔分段爆破技术，使得爆破过程更加均匀，爆破效果更好，从而也加快了施工进度。

26、5、本发明能够提高矿产资源获取效率：由于本技术方案提高了钻孔的效率和质量，减少了施工中的误差和风险，因此能够更有效地获取矿产资源，同时，由于提高了施工安全性，施工人员的工作效率也得到了提高，从而进一步提高了矿产资源获取的效率。

技术特征：

1.一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述步骤七中载人防坠罐笼上配套自动抓捕制动绳，而防护大盘在钢筋加工厂内制作并在洞内进行拼装。

3.根据权利要求2所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述防坠罐笼和防护大盘的操作方式为：先下放防护大盘封堵导井井口，并对防护大盘临时进行锁定，施工人员进入防坠罐笼，且每次最多载5人，将防坠罐笼下放至作业面上方，施工人员通过临时爬梯进入施工作业面，作业人员将佩带的安全带安装在防护大盘四周后方可进行作业。

4.根据权利要求3所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述防坠罐笼上安装有配套防坠器，在运行过程中，如出现钢丝绳或连接装置断裂的情况，能迅速自动抓住制动绳，使防坠罐笼平稳停住，避免发生坠井事故。

5.根据权利要求3所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述防护大盘设置在载人防坠罐笼的下方，利用载人防坠罐笼自动抓捕制动绳进行提升，在每次爆破前把防护大盘提升到爆破飞石影响区域30m以外，爆破后在信号人员的指挥下下放到施工作业面上方。

6.根据权利要求1所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述步骤七中绞车包括用jm15慢速绞车与jk5快速绞车，在扩挖时，采用jm15慢速绞车并通过龙门架提升载人防坠罐笼和防护大盘运送人员和材料，采用jk5快速绞车提升扒渣反铲或液压钻机。

7.根据权利要求1所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述步骤九中垂直钢爬梯采用a25钢筋制作，垂直钢爬梯上焊有扁钢制作的防坠围栏，垂直钢爬梯宽50cm，踏步高度31cm，每间隔10m布置一个休息平台。

8.根据权利要求1所述的一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，其特征在于，所述步骤十中崩落孔与周边孔的线装药密度为150～250g/m。

技术总结
本发明涉及矿山工程技术领域，提出了一种基于钻深孔分段爆破的竖井扩挖方法，包括：步骤一，使用液压钻对矿井的第一部分进行钻孔，孔深10m，以确保造孔的精度；步骤二，使用手风钻对矿井的第一部分进行周边孔的钻孔，孔深3.3m，循环进尺3m；步骤三，使用细砂填充液压钻钻孔未爆破的部分；步骤四，使用绞车通过龙门架提升载人防坠罐笼和防护大盘，运送人员和材料；本技术方案采用了手风钻结合液压钻的技术，既发挥了手风钻在复杂地质条件下的优势，又利用了液压钻的高效性，从而提高了钻孔的效率和质量，同时，通过钻深孔分段爆破技术，使得钻孔过程更加精准，减少了误差，进一步提高了钻孔的质量。

技术研发人员：马琪琪,霍盈,左冠新,高林,殷国强,高晓东,陈凯,蒋洪亮,邓琳萍
受保护的技术使用者：中国水利水电第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9