【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于露天矿施工，具体涉及露天矿山间隔装药爆破施工方法。
技术介绍
1、在露天矿山中深孔爆破过程中，装药结构是影响爆破效果的一个重要的因素。合理的装药结构在爆破实践中，对改善和提高爆破块度的均匀性以及节省爆破的成本起着至关重要的作用。
2、针对矿区地质状况复杂，原岩为白云岩、页岩、粘土岩、砂岩等，上部岩层常受构造作用破碎呈沙状、次棱角、浑圆状角砾状，中下部岩层较为完整。随着矿山深凹开采，采场底部主矿体底板以上岩土层被剥离，对矿石供应的需求也逐渐增加，爆破、采装任务量随之增大，设备运行压力增加，现场生产对于爆破效果的要求越来越高。另一方面，由于矿岩赋存条件多变，地质岩层构造复杂，爆破单耗在一段时期内居高不下，极大增加了施工成本。
3、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供露天矿山间隔装药爆破施工方法，以至少解决现有技术中存在的上述问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、露天矿山间隔装药爆破施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
4、步骤1，通过测量勘探了解作业区域的地质情况，并评估、确定作业区域所对应的爆破参数；
5、步骤2，对作业区域内的场地进行平整，以创造施工条件；
6、步骤3，根据作业区域的具体地质情况设计对应的爆破参数，其中，在硬度系数低的岩石区域采用底部间隔装药与中部间隔装药相结合的装药方式；在硬度系数
7、在炮孔中的上部炸药段与下部炸药段之间设置有中部间隔机构，所述中部间隔机构包括上锥体与下锥体，上锥体位于上部炸药段的下方，下锥体位于下部炸药段的上方，上锥体的锥尖与下锥体的锥尖相对设置；
8、在上锥体与下锥体之间设置有套管组件，套管组件包括内管与外管，在内管与外管之间交替填充有碎石层与泡沫塑料层；
9、步骤4，根据设计爆破参数，在作业区域内布孔、钻孔并进行维护；
10、步骤5，对钻设好的炮孔进行检验，以保证钻孔符合设计要求；
11、步骤6，炮孔装药，连接起爆网，进行爆破。
12、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，根据炮孔直径计算底盘抵抗线以及炮孔超深；
13、其中，底盘抵抗线计算公式如下：
14、w1＝nd；
15、式中：w1—底盘抵抗线，m；
16、d—炮孔直径，m；
17、n—与炮孔倾角、岩石硬度有关的系数，一般取n＝20～45；
18、炮孔超深计算公式如下：
19、h＝(8-12)d孔；
20、式中：h—超深；
21、d孔—钻孔直径，mm。
22、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，炮孔的孔距计算公式如下：
23、a＝mw1；
24、式中：a—孔距，m；
25、m—密集系数；
26、炮孔排距计算公式如下：
27、b＝asin60°；
28、式中：b—排距，m；
29、a—孔距。
30、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，在多排孔爆破时，主炮孔每孔装药量公式为：
31、q＝kqabh；
32、式中：k——考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，
33、q——单位炸药消耗量，kg/m3；
34、a——孔距，m；
35、b——排距，m；
36、h——台阶高度，m。
37、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，采用间隔装药时，炸药对应装在台阶爆破阻力最大处，孔中不装药部分选择在抵抗线小之处或爆炸气体便于沿裂隙逸出之处；
38、在台阶高度≤15m的条件下，间隔装药分为两段装药，间隔段总长大于4m时可增加间隔段数。
39、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，孔内上部装药设计约为装药总量的17-35％；
40、间隔段的总长度在软岩中为总药柱长度的32-40％；
41、间隔段的总长度在硬岩中为总装药长度15-25％。
42、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，起爆网中，孔间微差间隔时间计算公式如下：
43、t＝(1～2)q1/3+(10.2red/rrcr-1.78)q1/3+s/v；
44、式中：t——孔间微差间隔时间ms；
45、q——炮孔平均装药量，kg；
46、re——炸药，g/cm3；
47、rr——岩石的体积质量，g/cm3；
48、d——孔内炸药爆速，m/s；
49、cr——岩石纵波波速m/s；
50、s——岩石移动距离mm；
51、v——岩块平均移动速度mm/ms。
52、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，起爆网中，排间微差间隔时间计算公式如下：
53、t0＝|-s0+[s02-9(v2-v1)h0/g]1/2|/(v2+v1)；
54、式中：t0——为排间微差间隔时间，ms；
55、s0——为前后排距，m；
56、v2——为中部岩块飞行速度，m/s；
57、v1——为堵塞段飞行速度，m/s；
58、h0——为下落高度，m。
59、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，在硬度系数低的岩石区域中，炮孔从下至上依次包括底部间隔器、下部炸药段、中部间隔机构、上部炸药段与填塞物，其中上部炸药段与上部炸药段均采用铵油炸药；
60、在硬度系数高的岩石区域内，炮孔从下至上依次包括下部炸药段、中部间隔机构、上部炸药段与填塞物，其中上部炸药段与上部炸药段均采用乳化炸药。
61、如上所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，优选地，在炮孔中，上部炸药段与下部炸药段的外围均设置有定向隔离桶，定向隔离桶的桶身为波纹结构，定向隔离桶的外围紧贴炮孔的内壁，在定向隔离桶的内部装填有炸药。
62、有益效果：
63、在该爆破施工方法中，在硬度系数较低的岩石区域采用底部间隔配合中部间隔的装药方式，能够在抬高下部药柱高度的同时，减少孔内总体装药量，在保证较好爆破效果的同时，极大降低爆破成本。在硬度系数较高的岩石区域采用中部间隔的装药方式，以增加炮孔轴上部装药量，能够有效减少孔口处大块产生，可降低爆后机械二次破碎工程量。
64、且中部间隔机构中各个部件之间相互配合作用，加强了炸药冲击波的反射与叠加作用，应力场得到加强的同时，也延长了应力作用时间，从而可以获得更大的爆破冲量，最终提高爆破能量利用率，且使岩石破碎效果更加均匀，起到降低爆后大块率的作用。
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1.露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，根据炮孔直径计算底盘抵抗线以及炮孔超深；
3.根据权利要求2所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，炮孔的孔距计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，在多排孔爆破时，主炮孔每孔装药量公式为：
5.根据权利要求1所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，采用间隔装药时，炸药对应装在台阶爆破阻力最大处，孔中不装药部分选择在抵抗线小之处或爆炸气体便于沿裂隙逸出之处；
6.根据权利要求5所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，孔内上部装药设计约为装药总量的17-35％；
7.根据权利要求3所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，起爆网中，孔间微差间隔时间计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，起爆网中，排间微差间隔时间计算公式如下：
9.根据权
10.根据权利要求9所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，在炮孔中，上部炸药段与下部炸药段的外围均设置有定向隔离桶，定向隔离桶的桶身为波纹结构，定向隔离桶的外围紧贴炮孔的内壁，在定向隔离桶的内部装填有炸药。
...【技术特征摘要】
1.露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，根据炮孔直径计算底盘抵抗线以及炮孔超深；
3.根据权利要求2所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，炮孔的孔距计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，在多排孔爆破时，主炮孔每孔装药量公式为：
5.根据权利要求1所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，采用间隔装药时，炸药对应装在台阶爆破阻力最大处，孔中不装药部分选择在抵抗线小之处或爆炸气体便于沿裂隙逸出之处；
6.根据权利要求5所述的露天矿山间隔装药爆破施工方法，其特征在于，孔内上部装药设计约为装药总量的1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李松泉，祝伟锋，吴秋林，陈皓，段军奇，石国瑞，潘亚刚，崔建西，薛豪，马明，李赛，杨世锦，杜超，张乐，
申请(专利权)人：中铁七局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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