權(quán)利要求

1.層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）：通過礦山工程地質(zhì)資料初步分析回采臺階的地質(zhì)構(gòu)造，設(shè)計鉆孔并施工；

步驟2）：采用從臺階剖面巖層分析、利用鉆孔的回水和鉆桿綜合分析并確定回采臺階爆區(qū)內(nèi)巖層、煤層的空間分布情況；

步驟3）：利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)開展爆破孔內(nèi)間隔裝藥設(shè)計，并只在巖層中設(shè)計填裝炸藥；

步驟4）：爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用逐孔逐排、孔內(nèi)分段，且后排向坡面方向、孔內(nèi)距地表的藥包后行起爆的方式；

步驟5）：挖裝時，分巖層分別挖裝，挖裝巖層時將破碎的巖石運至廢石場，挖裝煤層時采用機械挖裝并運至煤倉；

步驟6）：通過爆破效果分析，不斷優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計和起爆延時，以達到巖層原位破碎并易于挖裝，且煤層、巖層不混合的爆破效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟2）中，利用鉆孔的回水和鉆桿是指現(xiàn)場鑿巖回水易分出煤層和巖層，集合鉆桿鉆機的長度，就可以分析出單個鉆孔孔內(nèi)的巖層信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟3）中，間隔裝藥是指采用炮泥進行間隔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟4）中，孔內(nèi)分段是指同一個鉆孔內(nèi)，有多個起爆點，每個起爆點起爆時間不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟4）中，后排向坡面方向是指從距離坡面最遠的一排炮孔向距離坡面最近的一排炮孔的方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟6）中，爆破效果是指煤層和巖層是否混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟6）中，優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥高度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，其特征在于：步驟6）中，優(yōu)化起爆延時是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥起爆時間。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及露天礦開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法。

背景技術(shù)

在露天煤礦山開采中，層狀巖體較多產(chǎn)出，一個回采臺階（高10米~15米）開采過程中，巖層和煤層會交替出現(xiàn)。目前，在此條件下現(xiàn)場開采作業(yè)多采用一個臺階分次爆破分次挖裝開采；或采用一次爆破采礦，破碎后煤巖混合挖裝，煤不回收。一方面施工困難、工序繁瑣且成本高，另一方面一次爆破開采往往出現(xiàn)大塊、飛石危害及爆堆不規(guī)整等問題，甚至資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，降低了層狀巖體開采時，大塊、根底、飛石的危害，可快速確定巖層分布，具有流程簡單，成本低，現(xiàn)場可操作性好，適應(yīng)性強的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，包括以下步驟：

步驟1）：通過礦山工程地質(zhì)資料初步分析回采臺階的地質(zhì)構(gòu)造，設(shè)計鉆孔并施工；

步驟2）：采用從臺階剖面巖層分析、利用鉆孔的回水和鉆桿綜合分析并確定回采臺階爆區(qū)內(nèi)巖層、煤層的空間分布情況；

步驟3）：利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)開展爆破孔內(nèi)間隔裝藥設(shè)計，并只在巖層中設(shè)計填裝炸藥；

步驟4）：爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用逐孔逐排、孔內(nèi)分段，且后排向坡面方向、孔內(nèi)距地表的藥包后行起爆的方式；

步驟5）：挖裝時，分巖層分別挖裝，挖裝巖層時將破碎的巖石運至廢石場，挖裝煤層時采用機械挖裝并運至煤倉；

步驟6）：通過爆破效果分析，不斷優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計和起爆延時，以達到巖層原位破碎并易于挖裝，且煤層、巖層不混合的爆破效果。

進一步的，步驟2）中，利用鉆孔的回水和鉆桿是指現(xiàn)場鑿巖回水易分出煤層和巖層，集合鉆桿鉆機的長度，就可以分析出單個鉆孔孔內(nèi)的巖層信息。

進一步的，步驟3）中，間隔裝藥是指采用炮泥進行間隔。

進一步的，步驟4）中，孔內(nèi)分段是指同一個鉆孔內(nèi)，有多個起爆點，每個起爆點起爆時間不同。

進一步的，步驟4）中，后排向坡面方向是指從距離坡面最遠的一排炮孔向距離坡面最近的一排炮孔的方向。

進一步的，步驟6）中，爆破效果是指煤層和巖層是否混合。

進一步的，步驟6）中，優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥高度。

進一步的，步驟6）中，優(yōu)化起爆延時是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥起爆時間。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明降低了層狀巖體開采時，大塊、根底、飛石的危害，改善了爆破質(zhì)量的高效巖層開采，可快速確定巖層分布，具有流程簡單，成本低，現(xiàn)場可操作性好，適應(yīng)性強的優(yōu)點。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明爆破區(qū)中炮孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明爆破網(wǎng)絡(luò)圖。

圖中標(biāo)號說明：

C1-頂板巖層，C2-煤層，C3-底板巖層，D1-孔口炮泥，D3-中間炮泥，D2-上部藥包，D4-下部藥包，L1-上部起爆電子雷管，L2-下部起爆電子雷管，L3-孔外起爆網(wǎng)絡(luò)線，K11、K19、K21、K28、K31、K39、K41、K48、K51、K59-孔號，S1、S2、S3、S4、S5-排號，S11-臺階坡面。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。

參見圖1所示，一種層狀巖體精確延時原位爆破破碎的開采方法，包括以下步驟：

步驟1）：通過現(xiàn)有地質(zhì)資料初步分析爆破區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造；

參見圖2所示，該露天煤礦臺階開采高度為11m，是兩層巖石中間夾一層煤，設(shè)計的孔網(wǎng)參數(shù)為孔間距8m，排間距為5m，在本實施例中炮孔K11~K19、K21~K28、K31~K39、K41~K48、K51~K59的直徑為138mm，長度為12m，超深為1.0m。

步驟2）：采用從臺階剖面巖層分析、利用鉆孔的回水和鉆桿綜合分析并確定回采臺階爆區(qū)內(nèi)頂板巖層C1厚度為5m，煤層C2厚度為2m，底板巖層C3厚度為3m；

步驟3）：利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)開展爆破孔內(nèi)間隔裝藥設(shè)計，并只在巖層中設(shè)計填裝炸藥；

參見圖2所示，在本實施例中，在頂板巖層C1中間位置填裝2m長的上部藥包D2，上部藥包D2距孔口2m、距煤層C2為2m；煤層C2中不填裝炸藥，底板巖層C3底部填裝下部藥包D4；炮孔內(nèi)沒有裝藥的部分用孔口炮泥D1和中間炮泥D3堵塞。上部藥包D2和下部藥包D4內(nèi)有上部起爆電子雷管L1和下部起爆電子雷管L2，上部起爆電子雷管L1和下部起爆電子雷管L2于孔外起爆網(wǎng)絡(luò)線L3相聯(lián)結(jié)。

本實施例中圖2炮孔裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計圖為4個炮孔設(shè)計圖，其他的根據(jù)巖層傾角及巖層厚度變化，調(diào)整裝藥參數(shù)以完成整個爆破區(qū)約51個炮孔的裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計。

步驟4）：爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用逐孔逐排、孔內(nèi)分段，且后排向坡面方向、孔內(nèi)距地表的藥包后行起爆的方式；

參見圖2、圖3所示，爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的起爆排間順序為S1→S2→S3→S4→S5，即從無自由面方向，向臺階坡面S11方向起爆；孔間起爆順序為K11→K19、K21→K28、K31→K39、K41→K48、K51→K59；每個孔孔內(nèi)的起爆順序為下部起爆電子雷管L2先起爆，上部起爆電子雷管L1后起爆；排間延時時間間隔設(shè)置為110ms，孔間延時時間間隔設(shè)置為55ms，內(nèi)延時時間間隔設(shè)置為25ms，起爆點設(shè)置為K11孔。

步驟5）：挖裝時，先挖裝頂板巖層C1爆破后的破碎巖石，若有大塊巖石存在，用破碎錘進行破碎，礦車將破碎的巖石運至廢石場堆放；再挖裝煤層C2，礦車將煤礦石運至煤倉；最后挖裝底板巖層C3爆破后的破碎巖石，若有大塊巖石存在，用破碎錘進行破碎，礦車將破碎的巖石運至廢石場堆放。

步驟6）：通過爆破效果分析，重點分析頂板巖層C1、煤層C2和底板巖層C3是否混合、大塊率，不斷優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計和起爆延時，以達到巖層原位破碎并易于挖裝，且煤層、巖層不混合的爆破效果。

進一步的，步驟2）中，利用鉆孔的回水和鉆桿是指現(xiàn)場鑿巖回水易分出煤層和巖層，集合鉆桿鉆機的長度，就可以分析出單個鉆孔孔內(nèi)的巖層信息。

進一步的，步驟3）中，間隔裝藥是指采用炮泥進行間隔。

進一步的，步驟4）中，孔內(nèi)分段是指同一個鉆孔內(nèi)，有多個起爆點，每個起爆點起爆時間不同；后排向坡面方向是指從距離坡面最遠的一排炮孔向距離坡面最近的一排炮孔的方向。

進一步的，步驟6）中，爆破效果是指煤層和巖層是否混合，優(yōu)化孔內(nèi)裝藥設(shè)計是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥高度，優(yōu)化起爆延時是指孔內(nèi)每層炸藥裝藥起爆時間。

使用本發(fā)明的方法爆破后，塊度均勻，無飛石，煤巖不混合；符合露天煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理要求。

本發(fā)明的原理是：利用炸藥能量使巖體松動破碎且破碎后不移動。

以上所述僅為發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。