露天矿山冻土层爆破方法

795 编辑：中冶有色技术网来源：中铁十九局集团矿业投资有限公司

2023-12-14 14:27:38

权利要求书： 1.一种露天矿山冻土层爆破方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：冻土层厚度的测量

确定所要爆破的冻土层区域面积为S，使用大直径岩芯钻机在所要爆破的冻土区域内进行取样，其中，钻头的直径为d，将岩芯钻头钻至一定深度并取出土柱，根据所钻出的土柱测量出冻土层的厚度h；

S2：爆破孔的深度确定

爆破孔的深度为h1，h1=0.75h?0.85h之间；

S3：爆破孔的布置

根据所选炸药的殉爆距离L进行爆破孔的设置，将爆破孔设置成排孔，L=4m，每相邻两排的爆破孔排距为a，a=4m，同一排中相邻的两个爆破孔的孔距为b，b=4m；

S4：在相邻四个爆破孔围合的矩形区域的中心位置处均设置有协破孔，协破孔的深度为H，H>h，协破孔至爆破孔的距离为w，w

S5：每个爆破孔中炸药量的确定q=k?kbHw

=abh

其中，q为每个爆破孔装的炸药量，k为炸药单耗，为每个爆破孔爆破冻土体积；

S6：装药及密封爆破孔

按照步骤S5中所计算出的每个爆破孔中的炸药量在每个爆破孔中进行装药，装药完成后利用炮泥对所有爆破孔进行密封；

S7：引爆。

2.根据权利要求1所述的一种露天矿山冻土层爆破方法，其特征在于，所述爆破孔的直径与所述协破孔的直径相等。

说明书：一种露天矿山冻土层爆破方法技术领域[0001] 本发明涉及爆破技术领域，更具体的说是涉及一种露天矿山冻土层爆破方法。背景技术[0002] 在非冻结状态下，岩体具有个同程度的裂隙或层理，但经过冻结之后，部分或全部裂隙被粘连，使岩体表现出很高的同一性，同时也使得岩体的物理力学性质发生了很大的

变化，首先是其弹性模量成倍增长，其次是岩体对炸药爆炸后所产生的拉伸力和剪切力的

抗性增强，导致冻土层不宜被破碎。

[0003] 其次，在冬季里，不同地方的冻土层的厚度也不相同，对于不同厚度的冻土层应该采用不同的爆破方式，否则会影响冻土层的爆破效率和导致炸药的浪费。

[0004] 因此，如何提供一种能够针对不同厚度冻土层的爆破方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种露天矿山冻土层爆破方法，目的在于解决对露天冻土层的合理爆破。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0007] 一种露天矿山冻土层爆破方法，具体包括以下步骤：[0008] S1：冻土层厚度的测量[0009] 确定所要爆破的冻土层区域面积为S，使用大直径岩芯钻机在所要爆破的冻土区域内进行取样，其中，钻头的直径为d，将岩芯钻头钻至一定深度并取出土柱，根据所钻出的

土柱测量出冻土层的厚度h；

[0010] S2：爆破孔的深度确定[0011] 爆破孔的深度为h1，h1＝0.75h?0.85h之间；[0012] S3：爆破孔的布置[0013] 根据所选炸药的殉爆距离L进行爆破孔的设置，将爆破孔设置成排孔，每相邻两排的爆破孔排距为a，a＝±5％L，同一排中相邻的两个爆破孔的孔距为b，b＝±5％L；

[0014] S4：在相邻四个爆破孔围合的矩形区域的中心位置处均设置有协破孔，协破孔的深度为H，H>h，协破孔至爆破孔的距离为w，w[0015] S5：每个爆破孔中炸药量的确定[0016] q＝k?kbHw[0017] 其中，q为每个爆破孔装的炸药量，k为炸药单耗，为每个爆破孔爆破冻土体积；[0018] S6：装药及密封爆破孔[0019] 按照步骤S5中所计算出的每个爆破孔中的炸药量在每个爆破孔中进行装药，装药完成后利用炮泥对所有爆破孔进行密封；

[0020] S7：引爆。[0021] 进一步地，在所要爆破的冻土层区域内最外围一层的所述爆破孔为倾斜设置，其中，所述爆破孔的轴线在所述爆破口的一端远离所要爆破的冻土层区域的中心区域，且所

述爆破孔的倾角与竖直方向的夹角为10°?30°之间。

[0022] 进一步地，所述炸药为铵油炸药，殉爆距离L为4m。[0023] 进一步地，所述爆破孔的直径与所述协破孔的直径相等。[0024] 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种露天矿山冻土层爆破方法，通过爆破孔和协破孔的交替布置，更加有利于露天冻土层的爆破，通过爆破

孔的深度小于冻土层的深度，使得炸药的爆能将大部分作用在冻土层，根据炸药单耗、协破

孔的深度(段高)、单孔爆破冻土体积、爆破孔的孔距和协破孔至爆破孔的距离(最小抵抗

线)合理计算出每个爆破孔中所需的炸药量，使得爆破效率达到最好且不浪费炸药量。

附图说明[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本

发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据

提供的附图获得其他的附图。

[0026] 图1附图为本发明提供的露天矿山冻土层的爆破孔和协破孔的结构示意图；[0027] 图2附图为本发明提供的图1中A?A的阶梯剖结构示意图。[0028] 其中：1为冻土层；2为爆破孔；3为协破孔；4为松土层。具体实施方式[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于

本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他

实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 参见附图1和2，本发明实施例公开了一种露天矿山冻土层爆破方法，具体包括以下步骤：

[0031] S1：冻土层厚度的测量[0032] 确定所要爆破的冻土层1区域面积为S，使用大直径岩芯钻机在所要爆破的冻土区域内进行取样，其中，钻头的直径为d，将岩芯钻头钻至松土层4一定深度并取出土柱，根据

所钻出的土柱测量出冻土层1的厚度h；

[0033] S2：爆破孔的深度确定[0034] 爆破孔2的深度为h1，h1＝0.75h?0.85h之间；[0035] S3：爆破孔的布置[0036] 根据所选炸药的殉爆距离L进行爆破孔2的设置，将爆破孔2设置成排孔，每相邻的两排爆破孔2之间的排距为a，a＝±5％L，同一排相邻的两个爆破孔2的孔距为b，b＝±5％

L；

[0037] S4：在相邻四个爆破孔2围合的矩形区域的中心位置处均设置有协破孔3，协破孔3的深度为H，H>h，协破孔3穿透冻土层1并进入松土层4一定距离，具体地，H＝1.0h?1.4h，协

破孔3至爆破孔2的距离为w，w[0038] S5：每个爆破孔中炸药量的确定[0039] q＝k?kbHw[0040] 其中，q为每个爆破孔装的炸药量，k为炸药单耗，为每个爆破孔爆破冻土体积；[0041] S6：装药及密封爆破孔[0042] 按照步骤S5中所计算出的每个爆破孔2中的炸药量在每个爆破孔2中进行装药，装药完成后利用炮泥对所有爆破孔2进行密封；

[0043] S7：引爆。[0044] 进一步地，在所要爆破的冻土层1区域内最外围一层的所述爆破孔2为倾斜设置，其中，所述爆破孔2的轴线在所述爆破口的一端远离所要爆破的冻土层1区域的中心区域，

且所述爆破孔2的倾角与竖直方向的夹角为10°?30°之间，所述炸药为铵油炸药，殉爆距离L

为4m，所述爆破孔2的直径与所述协破孔3的直径相等。

[0045] 实施例1[0046] 在新疆南露天煤矿进行冻土层1爆破，时间为2019年11月份，冻土层1的厚度h为1m，确定爆破面积S为20m×20m，所采用的炸药为铵油炸药，殉爆距离L为4m，因此，爆破孔2

的深度h1＝0.8h＝0.8m，爆破孔2的间距a为4m，协破孔3的深度H为1.25m，H＝1.0h?1.4h之

间，钻头的直径为为65mm，根据爆破各种岩石的单位炸药单耗k值表查阅，坚实的冻土层1的

3 3

炸药单耗k为0.4?0.5kg/m ，在本实施例中选取最大值，k＝0.5kg/m ，排孔的排距为a，a＝

4m，同一排相邻爆破孔2的孔距为b，b＝4m，因此，协破孔3与爆破孔2之间的距离w为

3

每个爆破孔2的爆破冻土体积为＝abh＝4×4×1＝16m ，因此，每个爆破孔2需要

装的炸药量q：

[0047][0048] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置

而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说

明即可。

[0049] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的

一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明

将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一

致的最宽的范围。