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1、10申请公布号CN102230768A43申请公布日20111102CN102230768ACN102230768A21申请号201110152401522申请日20110608F42D1/00200601F42D3/00200601E21D9/0420060171申请人中煤第七十一工程处地址235000安徽省淮北市东山路131号申请人中煤矿山建设集团有限责任公司72发明人方体利吴信远郭保国王敏建刘宁张红旗张品峰王珍74专利代理机构安徽省蚌埠博源专利商标事务所34113代理人杨晋弘54发明名称红粘土斜井掘进高效爆破方法57摘要本发明涉及红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于A在红粘土全断面的纵。
2、向中截面处设置一对中心眼（1），在一对中心眼的外围全断面上设置三对掏槽眼（2），在三对掏槽眼（2）的外围全断面上设有一圈辅助眼（3），在红粘土全断面下部由中间向两侧横向设有一组底眼（6）；B在孔眼内装填炸药，进行一次爆破；C然后，在红粘土全断面辅助眼的外围设置一圈以上的副辅助眼（4），在副辅助眼（4）的外围全断面上设有一圈周边眼（5），且在红粘土全断面下部底眼的两侧分别设有一组副底眼（7）；D在孔眼内装填炸药，进行二次爆破。本发明的有益效果是爆破参数优化后，炮眼利用率由原来的70提高到达90以上，有的循环炮眼利用率达到100。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要。
3、求书1页说明书5页附图1页CN102230770A1/1页21红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于A在红粘土全断面的纵向中截面处设置一对中心眼（1），在一对中心眼的外围全断面上设置三对掏槽眼（2），在三对掏槽眼（2）的外围全断面上设有一圈辅助眼（3），在红粘土全断面下部由中间向两侧横向设有一组底眼（6）；B在孔眼内装填炸药，进行一次爆破；C然后，在红粘土全断面辅助眼的外围设置一圈以上的副辅助眼（4），在副辅助眼（4）的外围全断面上设有一圈周边眼（5），且在红粘土全断面下部底眼的两侧分别设有一组副底眼（7）；D在孔眼内装填炸药，进行二次爆破。2根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其。
4、特征在于所述的掏槽眼（2）在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为73，与横向中截面的垂直夹角为90。3根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的辅助眼（3）在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为82，与横向中截面的垂直夹角为90。4根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的底眼（6）在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90。5根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的副辅助眼（4）在红粘土全。
5、断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为88，与横向中截面的垂直夹角为90。6根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的周边眼（5）在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90。7根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的副底眼（7）在红粘土全断面上楔形开凿，其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为90，与横向中截面的垂直夹角为85。8根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于所述的炸药采用矿用2号乳化炸药。9根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进。
6、高效爆破方法，其特征在于一次爆破时首先起爆掏槽眼（2），延时后起爆中心眼（1）、辅助眼（3）、底眼（6）。10根据权利要求1所述的红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于二次爆破时首先起爆副辅助眼（4），延时后起爆周边眼（5）、副底眼（7）。权利要求书CN102230768ACN102230770A1/5页3红粘土斜井掘进高效爆破方法0001技术领域本发明涉及矿井开采爆破方法，尤其是一种红粘土斜井掘进高效爆破方法。背景技术0002红粘土与一般岩土的破碎的原理不同，岩石破碎依靠的是炸药爆炸应力波与气体的联合作用，而粘土破碎主要是依靠爆炸气体的作用。由于粘土的可压缩性，爆破后在粘土壁面上会留下爆破凹。
7、坑，这给我们研究粘土的破碎作用原理和炸药爆炸特性提供了极大的方便。爆坑形状除与装药结构有关外，还与抵抗线有关。当药包周围的抵抗线较大时，爆炸能量全部用于压缩其周围的粘土，其爆坑的横截面为圆形，而且爆坑尺寸要比抛掷爆破留下的爆坑尺寸大得多。当药包周围存在较小的抵抗线时，爆坑横截面不再是圆形，沿最小抵抗线方向的半圆则向下拉长，表明当抵抗线合适时，爆炸气体将使其周围的粘土破裂，并沿最小抵抗线方向抛出。0003在红粘土层中进行斜井全断面爆破成巷掘进施工工作时，其主要的爆破参数要考虑如下内容（1）掏槽方式。巷道掏槽爆破近似为逐段等效集中装药下单自由漏斗爆破，掏槽眼间距主要利用条形装药在介质中产生的破碎区。
8、大小为依据确定。0004（2）掏槽中心孔设置与作用。由于掏槽爆破夹制大，有部分红土层难以抛出，造成炮眼利用率较低。0005（3）炮眼深度。炮眼深度主要由试验要求、钻眼机具的凿岩能力及工人操作水平决定，还与爆后空顶距有关，空顶距直接影响围岩的支护和安全施工。0006（4）爆破微差时间及起爆顺序。红土层中实施微差爆破时，粘土层中纵波波速约为12002000M/S，在同样相对距离和药包基础上，红土层中产生的应力波的压缩相长度比岩石层中应力波的压缩相长，在离药包比较近的范围内，红土层的质点运动速度、位移量比岩石层的要大，而能流密度小，后起爆的炮孔装药会被先起爆的应力波过于压实而爆轰不完全或不能起爆。试。
9、验发现，红土层中群药包爆破约为0607M，红土层的位移量达到5MM以上，甚至到10MM，这么大的位移量比炮孔间隙大得多，将引起后起爆的炸药被压实，导致拒爆或爆燃，因此合理微差时间及起爆顺序是制约爆破效率的关键因素，既保证前一时间段起爆炸药为下一时间段的炸药提供自由面，又要防止后起爆的炸药被压实，导致拒爆或爆燃。发明内容0007本发明的目的就是为了克服现有一般岩土的爆破方法不能用于红粘土的缺陷，而提供一种红粘土斜井掘进高效爆破方法。0008本发明解决其技术问题所采用的技术方案是红粘土斜井掘进高效爆破方法，其特征在于说明书CN102230768ACN102230770A2/5页4A在红粘土全断面的。
10、纵向中截面处设置一对中心眼，在一对中心眼的外围全断面上设置三对掏槽眼，在三对掏槽眼的外围全断面上设有一圈辅助眼，在红粘土全断面下部由中间横向两侧设有一组底眼；B在孔眼内装填炸药，进行一次爆破；C然后，在红粘土全断面辅助眼的外围设置一圈以上的副辅助眼，在副辅助眼的外围全断面上设有一圈周边眼，且在红粘土全断面下部底眼的两侧分别设有一组副底眼；D在孔眼内装填炸药，进行二次爆破。0009上述的主要技术方案的基础上，可以增加以下进一步完善的技术方案所述的掏槽眼在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为73，与横向中截面的垂直夹角为90。0010所述的辅助眼在红粘土全断面上。
11、楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为82，与横向中截面的垂直夹角为90。0011所述的底眼在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90。0012所述的副辅助眼在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为88，与横向中截面的垂直夹角为90。0013所述的周边眼在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90。0014所述的副底眼在红粘土全断面上楔形开凿，其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为90，与横向中截面的垂直夹。
12、角为85。0015一次爆破时首先起爆掏槽眼，延时后起爆中心眼、辅助眼、底眼。0016二次爆破时首先起爆副辅助眼，延时后起爆周边眼、副底眼。0017所述的中心眼的垂直深度为19002100。0018所述的掏槽眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0019所述的辅助眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0020所述的底眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0021所述的副辅助眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0022所述的周边眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0023所述的副底眼的垂直深度比中心眼浅100MM200MM。0024所述的炸药优选矿用2号乳化炸药。。
13、0025所述的中心眼的装药量优选06KG。0026所述的掏槽眼的装药量优选12KG。0027所述的辅助眼的装药量优选09KG。0028所述的底眼的装药量优选09KG。0029所述的副辅助眼的装药量优选09KG。0030所述的周边眼的装药量为03KG或06KG。0031所述的副底眼的装药量优选09KG。0032本发明的有益效果是爆破参数优化后，从现场记录和统计，单班循环的炮眼数在现有基础上减少5个，单班循环进尺由原来的11M平均提高到172M，炮眼利用率由原来的说明书CN102230768ACN102230770A3/5页570提高到达90以上，有的循环炮眼利用率达到100。0033爆破参数优化。
14、后炸药消耗量得到降低，单班循环原有共计用药317KG，采用爆破优化方案后单班循环共计用药296KG，单位炸药消耗量由原来的169KG/M3显著降低到125KG/M3。0034特别在严格执行两次微差爆破技术，微差时间控制在一个段别，不允许跳段，炮眼间距交叉布置，解决了高塑性红粘土爆破的高拒爆率问题，由原来的拒爆率24降到现在的3左右。0035下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0036附图说明图1为本发明的炮眼布置示意图。0037图中1中心眼，2掏槽眼，3辅助眼，4副辅助眼，5周边眼，6底眼，7副底眼。具体实施方式0038本发明红粘土斜井掘进高效爆破方法，首先，在红粘土全断面的纵向中截面处设。
15、置一对中心眼1，中心眼1以上、下相对的位置设置在纵向中截面处，两中心眼的间距优选为500，中心眼在全断面上垂直开凿，开凿深度优选为2000；在一对中心眼1的外围全断面上设有三对掏槽眼2，三对掏槽眼2以上、中、下相对的位置且两两对称的方式设置在一对中心眼1的两侧，任意一侧两相邻掏槽眼2的间距优选为500,掏槽眼2在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为73，与横向中截面的垂直夹角为90，开凿深度优选为1900；在三对掏槽眼2的外围全断面上设有一圈辅助眼3，辅助眼3的数量根据全断面的面积决定，此处优选五个辅助眼3，五个辅助眼3以扇形方式分布在掏槽眼2的外围，其中四。
16、个分别设置在掏槽眼3的两侧，另一个设置在中心眼1上方的纵向中截面处，相邻的两辅助眼3的间距优选为600，辅助眼3在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为82，与横向中截面的垂直夹角为90，开凿深度优选为1800；在红粘土全断面下部由中间横向两侧设有一组底眼6，底眼6的数量优选为三个，其中一个底眼6设置在中心眼下方的纵向中截面处，相邻的两底眼6的间距优选为650，底眼6在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90，开凿深度优选为1800；在各孔眼内装填炸药，炸药优选矿用2号乳化炸药，其中中心眼1的装。
17、药量优选06KG，掏槽眼2的装药量优选12KG，辅助眼3的装药量优选09KG，底眼6的装药量优选09KG，装填完毕后，进行一次爆破，一次爆破时首先起爆掏槽眼2，延时后起爆中心眼1、辅助眼3、底眼6。0039在辅助眼3的外围全断面上设有一圈以上的副辅助眼4，副辅助眼4的圈数以及每圈的副辅助眼4的数量根据全断面的面积决定，此处优选一圈八个副辅助眼4，八个副辅助眼4以扇形方式分布在辅助眼3的外围，任意一侧两相邻副辅助眼4的间距优选为600,副辅助眼4在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为88，与横向中截面的垂直夹角为90，开凿深度优选为1800；在副辅助眼4的外围。
18、全断面上设有一圈周边眼，一般周边眼5眼口距离巷道周边100MM，决定巷道轮廓说明书CN102230768ACN102230770A4/5页6成形，周边眼5的数量根据全断面的面积决定，此处优选十二个周边眼5，十二个周边眼5以扇形方式分布在副辅助眼4的外围，相邻的两周边眼5的间距优选为500，周边眼5在红粘土全断面上楔形开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为87，与横向中截面的垂直夹角为90，开凿深度优选为1800；在红粘土全断面下部底眼6的两侧分别设有一组副底眼7，副底眼7的数量优选为四个，底眼6每侧设置两个，一侧的相邻的两副底眼7的间距优选为650，副底眼7在红粘土全断面上楔形。
19、开凿，优选其轴线与红粘土全断面的纵向中截面的水平夹角为90，与横向中截面的垂直夹角为85，开凿深度优选为1800；然后，在各孔眼内装填炸药，炸药优选矿用2号乳化炸药，其中副辅助眼4的装药量优选09KG，周边眼5的装药量为03KG或06KG，副底助眼7的装药量优选09KG，装填完毕后，进行二次爆破，二次爆破时首先起爆副辅助眼4，延时后起爆周边眼5、副底眼7。0040施工时（1）炮孔直径、药径钻爆法施工中，炸药是决定爆破效果的重要因素，包括炸药类型、装药直径，根据现场实际情况，炸药采用矿用2号乳化炸药。0041（2）炮孔深度炮孔深度主要是根据试验要求、钻眼机具的钻孔能力、工人的操作水平、安全要求的。
20、空顶距决定，掏槽眼的炮孔深度根据现场施工水平采用18M，循环进尺预计为1617M，中心眼1的垂直深度比掏槽眼2、辅助眼3深100200MM，掏槽眼2、辅助眼3的垂直深度比周边眼5、副辅助眼4、底眼6、副底眼70100MM。0042（3）掏槽方案、中心眼1实施2M左右的中深孔爆破时，改变掏槽方式、炮眼布置，其掏槽方式视岩性、设备配制等而定，循环进度小于18M的软岩或土层中掘进时可采用三对楔形掏槽眼2和两对楔形辅助眼3，中间加2个中心眼1，中心眼1深度比掏槽眼2深100200MM，掏槽眼2的角度应保证其孔口距离、孔底距离严格符合设计要求，掏槽方式及掏槽眼2布置包括眼距严格按中深孔爆破说明书进行，保。
21、证爆破循环进尺。0043（4）辅助眼3、周边眼5辅助眼3包括视断面大小有三圈眼、二圈眼，主要是用来继续扩大掏槽，辅助眼3间距为600MM，布置在掏槽眼2与周边眼5之间，方向基本垂直于工作面，周边眼5直接决定巷道轮廓成形的好坏，一般周边眼5眼口距离巷道周边100MM，周边眼5间距不宜过大，一般为500MM，以利于保证巷道断面轮廓，尽量减少刷帮或喷浆量。0044（5）起爆药包位置起爆药包的位置决定着炸药起爆后爆轰波的传播方向，也决定了爆轰气体的作用时间，实验表明，在有良好堵塞的情况下，采用反向起爆时，炸药产生的冲击波和爆生气体的能量多用于对炮孔壁的破坏，大大降低了爆生气体从炮孔中喷出的数量，即使在。
22、高瓦斯矿井中，反向起爆是安全可靠，最新的煤炭安全规程取消了煤矿井下对掘进中反向起爆的限制，为提高掏槽效果和炮眼利用率，采用反向起爆。0045（6）起爆顺序全断面采用两次凿孔、两次装药的两段雷管微差爆破，即三对掏槽眼2、五个辅助眼3、说明书CN102230768ACN102230770A5/5页7中心眼1及三个中间底眼6一次钻孔、两段雷管起爆。形成槽腔后，进行副辅助眼4、周边眼5、副底眼7凿孔，一次装药、两段雷管起爆，有效控制因过长时间的微差起爆，使先起爆的炮孔爆破应力波对后起爆炮孔内的药卷挤压从而引起的爆燃、拒爆现象的发生。说明书CN102230768ACN102230770A1/1页8图1说明书附图CN102230768A。