伞钻深孔凿爆爆破进尺达38m以上施工技术总结

程潮铁矿深部接续主井工程伞钻深孔凿爆爆破进尺达3.8m以上施工技术摘要：武钢矿业有限责任公司程潮铁矿深部接续主井工程基岩段采用短段掘砌混合作业方法，配套利用机械化配套凿井设施，于2006年9〜12月份和2007年1月份连续5个月成井超百米，其月成井分别为103.7m、110.2m、170.6m、130.1m和122.1m,11月份爆破进尺达到平均3.8m以上，以爆破进尺为突破口，该月以成井170.6m创全国冶金行业竖井月成井施工新记录。本文对11月份伞钻凿爆情况作一介绍，为我公司竖井伞钻凿爆施工提供宝贵的经验。关键词：伞钻爆破进尺深孔凿爆一、 工程概况及地质概况工程概况程潮铁矿新主井工程由中国有色工程设计研究总院设计。新主井担负整个矿山的矿石和废石提升任务，井筒净直径6m,掘进毛半径为3.3m,掘进断面为34.21m3,井口标高+100m,井底标高-1035m,井深1135m。工程地质及水文地质概况矿区内出露地层较单一，构造复杂，变质作用和围岩蚀变显著。主要有矽卡岩化、绿泥石化、碳酸盐化、硬石膏化、黄铁矿化、绢云母化及钾、钠长石化等。其中矽卡岩化最为重要，与矿床的形成有着密切的关系。岩石普氏系数f=8-10。新主井按涌水量小于5m3/h考虑。二、 深孔光爆的施工工艺1、爆破机具的选择为满足竖井深孔爆破钻眼的要求，公司技术部门对伞钻优化选型，选择使用宣化产六臂伞形钻架，配置6台南京生产的YGZ-70型导轨式独立回转风动凿岩

机，钎杆为中空六角钢B25，长度4.7m，有效推进长度为4.15m；钎头直径采用44mm柱齿钻头。伞钻参数详见下图表技术名称适用井筒直径（m）收拢后外形尺寸（外接圆直径X高度）（mm）支撑臂支撑时外接圆直

径（mm）动臂动作范围炮眼圈径（支撑臂支撑时外接圆直

径（mm）总质量（千克）独立式回转凿岩机台数钎头直径（mm）钎尾规格（mm）钎杆长度（m）推进器型式推进力（牛顿）动力驱动型式油泵型号名称气动马达型号名称油泵型号名称液压系统工作压力工作气压工作水压总耗气量总进气胶管内径（mm）总进水胶管内径（mm）参数伞6参数伞6—伞7Q1900X7200最小Q4700，最

大Q6700最小Q6800，最

大Q8600最小Q1650，最

大Q8200

双向各60度78006台Q38—Q55中空六角25x1594.7油缸一钢丝绳0—9800（任意调

节）气动一液压G5—8—1E13S—20—R—CH齿

轮泵TMY—6型叶片

气动马达7—14MPa0.5MPa 0.7MPa0.3MPa 0.5MPa

60.3m/分Q102Q32性能型号YGZ-70凿岩机回转马达类型气动外形尺寸（mm）800X230X210重量（kg）70中心至顶面咼度（mm）80总耗风量（ms/min）7.5冲击部分冲击能（N.m）10冲击频率（Hz）>42缸径（mm）110冲程（mm）45气压（MPa）0.5〜0.7单位耗风量（ms/min）2.9回转部分扭矩（n.m）65转数（r/min）300噪声水平（dB）122适用孔径（mm）38〜50结构特点正齿轮减速生产厂家南京采用的柱齿钻头图片如下：2、爆破器材采用2#岩石乳化炸药，药卷直径为40mm，长度为400mm，为防潮在药卷外套一层塑料薄膜；周边眼为取得较好的装药长度，增强光爆效果，炮眼上部采用直径32mm，长度为200mm的小药卷。采用半秒导爆管、导爆管段发不少于6个段发，一般使用1、3、5、7、9、11等段发；使用导火索、火雷管配电阻丝、爆破电缆起爆。三、深孔钻爆施工各项参数确定全断面炮孔数量为92〜101个，采用直线掏槽，掏槽眼数量为6〜8个；炮眼深度4.2m，周边眼间距为0.5〜0.7m，周边眼数量35〜37个。掏槽方式采用深孔两阶直线掏槽，掏槽眼深4.2m,掏槽眼根据岩石硬度情况一般布置6个，岩石硬度变大时，增至7个或8个；掏槽眼半径控制在0.8〜0.9m左右，眼距0.65〜0.85；二阶掏槽实为第一圈辅助眼，其主要区别在于圈距和掏槽眼靠近，主要目的在于增大掏槽效果，其半径控制在1.15〜1.25m左右，眼距控制在0.8m左右。药卷直径和炮眼直径综合岩石硬度情况、钎杆、钎头损耗率、爆破效果和爆破进尺分析，药卷采用长度为400mm、直径为①38mm〜40mm比较理想；炮眼直径选择044mm〜45mm的柱齿钻头比较理想，主要体现钻眼速度快、不断钎、钎杆钎头利用率高、装药速度快、省工省时。炮眼深度、炮眼排距炮眼深度主要取决于伞钻推进深度，SJZ-6.7伞钻推进最大深度不大于4.15m，掏槽眼和二阶掏槽炮眼深度为4.15m，辅助眼和周边眼深度为4.15m，并使其底部控制在正锅底线上。炮眼布置5圈，除两阶掏槽眼外，另外有2圈辅助眼，1圈周边眼，炮眼排距按照最小抵抗线要求，控制0.7m左右。爆破时差和爆破效率为适当增加掏槽眼与辅助眼、辅助眼与周边眼的时间间隔，减少爆破飞石的危害，取得良好的爆破效果，通过试验时期的爆破统计汇总，月度平均爆破效率从8月份（短钎杆）的80％，提高到11月份的90.5％；爆破进尺也从8月份的平均进尺2.3m/炮，提高到11月份的平均进尺3.81m/炮。其对比详见8月份和11月份凿爆参数对比表。\UU岩石硬度炮眼数量炮眼直径钻头直径钻头类型钎杆长度炮眼深度掏槽型式炸药直径药卷长度平均进尺爆破效率工序时间8月份f>10925151十字3m/3.7m2.3m/3.0m直线掏槽45400mm2.3m83%8小时11月份f>12101①44①44柱齿4.7m4.15两阶掏槽①40400mm3.81m约90%4小时光爆参数和装药结构通过试验确定，适当调整光爆参数的密集系数和增大不耦合系数，可以改善爆破效果。同时由于周边眼采用连续装药，为改善深孔孔底阻距大，在周边眼上部采用3〜5卷①32mm的小药卷，增长其装药长度，然后采用炮泥堵塞，这种装药形式，可以取得较理想的光面爆破效果，减少上部穿孔欠挖情况的发生。装药技术为避免产生残眼、残药、据爆等现象，增大爆炸应力作用，减少爆破飞石对设施的影响，降低大块率，其两阶掏槽眼、周边眼装药采用反向装药，辅助眼采用间隔正反向装药技术。为确保掏槽眼起爆的准确性，掏槽眼采用反向双导爆管（同段发）装药；其炮眼堵塞利用凿岩碎石填塞。爆破网络联结和起爆采用正反装药方式，长度5.5m脚线的导爆管反向装药外露部分不足1.3m，需要采用并联法联线，总体布置4簇，汇总到一起，然后将导爆管、电阻丝和爆破电缆用胶带缠好，并做好缓冲环设置，以免提升对其破坏。起爆从井口专用启动柜合闸送电起爆。四、钻爆施工管理爆破图表的绘制为配合爆破参数优化，根据不同围岩调整爆破图表，并根据实际统计分析数据和预期爆破效果表相比，以便有针对性调整。正常炮眼布置及其装药量表圈别眼数序号眼深圈径炮眼布置装药量起爆顺序联线方式眼距圈距药径卷/眼卷/圈kg/眼kg/圈系数171~742001700740850408562128~19420029007506004031920~38420041506856254042439~62420054507106504053663~984200655057055040/3298炮眼布置示意图详见附图1：循环图表的绘制同时为统筹管理工序过程，掌握炮眼深度、炮眼个数、爆破起止时间、爆破作业影响时间、爆破进尺，减少爆破工序存在的各项影响因素和环节，力争快速、高效地实施爆破作业。项目部技术人员及时进行循环图表的整理绘制，对照井筒地质柱状图，研究其内在规律和性能，又优化爆破参数，以求达到提高爆破效果和提高爆破进尺的目的。根据主井工程特点，在两级公司技术部门的指导下，确定三个台阶正循环时间，其对应的一个正循环时间分别为24小时、20小时和16小时，按照以上正循环时间组织施工，可以实现达到月成井100m、120m和150m的施工速度。组织高产期间主要是验证正循环时间是否缩短到16小时左右。其对应的正循环图表详见附图2：五、深孔爆破试验及结果

5.1试验结果2006年10月21日〜11月20日期间，在程潮铁矿主井工程共完成43次深孔爆破作业，取得可喜的成绩。本月完成掘进进尺164m，平均爆破达3.8m以上爆破效率高达91.8％，爆破工序平均时间缩短至251分钟，最短180分钟响炮，达到了预期目标。爆破效果见表1和表2。表一预期爆破效果表序号项目单位数值1炮眼利用率%852循环进尺m3.653每循环爆破实体岩石m3124.94单位炸药消耗量kg/m33.045单位导爆管消耗量个/m30.926每循环炸药消耗量kg3807每米成井炸药消耗量kg/m31048每循环导爆管消耗量个31.5表二爆破效果统计表序号项目单位数值1工作面炮眼个数个972每循环平均爆破进尺m3.83每循环爆破实体岩石m31304单位炸药消耗量kg/m32.95单位导爆管消耗量个/m30.86每循环炸药消耗量kg3807每米成井炸药消耗量kg/m31008每循环导爆管消耗量个1079爆破效率%91.510每循环钻眼长度m402.6试验过程问题及其处理措施1）加强清底工作，要求班组用高压风将工作面的所有浮碴全部清除干净。2）凿眼过程中，及时用炮脚子（楔型木塞）将炮眼封堵。3）低凹有水处，用风泵将水抽到吊桶内，尽量保持炮眼的干净。4）采用塑料薄膜套套装2＃岩石炸药，防止拒爆。深