一种预裂孔钻孔方法与流程

本发明涉及露天矿爆破领域，具体是一种预裂孔钻孔方法。

背景技术：

预裂爆破是沿设计开挖边界布置密集炮孔，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆破对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破作业。预裂孔穿孔作业是预裂爆破最重要的一个环节，目前在预裂孔穿孔方面，所采用的钻机种类、型号有所区别，在钻孔方法上也有所不同；2004年中国水利水电公司第八工程局有限公司对的YQ-100B型潜孔钻机进行改造，通过搭建钻机支架进行预裂孔穿孔的方法是最新的潜孔钻机预裂孔作业的方法，但是这种方法存在钻机支架搭建作业效率低、支架破坏钻机立杆时的作用力方向与大小，降低了钻进速度与稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对潜孔钻大角度预裂孔作业的技术不足，提供一种预裂孔钻孔方法，以解决潜孔钻机预裂孔作业，施工难度大、精度低、作业速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种预裂孔钻孔方法，具体步骤如下：

（1）在设计预裂线垂直方向正前方5.0m±0.1m处和10m±0.1m处分别架设两根1.7±0.05m高的垂线，通过两根垂线对准钻杆的正中央，利用三点一线的方式控制钻孔的方位角；

（2）在钻孔前先把场地整平，在预裂孔后部钻两个3m±0.1m深的浅孔，孔内放上支撑立柱，立柱上方横放一横杆用来支撑钻机大臂，防止钻机在钻孔时因钻机的震动导致的微小沉降而影响钻孔倾角，把钻机大臂固定在横杆上；

（3）使用地质罗盘测定并调整钻杆在垂线上的角度。

作为本发明进一步的方案：所述步骤（2）中，在开孔1m范围内，每钻进20cm对钻杆倾角进行检查，之后每根钻杆检查一次，当钻孔倾角大于0.5°时及时调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

用CM351潜孔钻机进行预裂孔钻孔，实践证明这种方法可以控制预裂孔角度误差在1°以内。预裂爆破采用震源药柱作为预裂用药不耦合系数2-3，单孔装药量21kg；爆破后形成的台阶坡面清洁、轮廓清晰平整，在软岩区域半孔率达到60%以上，在硬岩区域达到90%以上，坡面不平整度小于15cm，达到了预期效果，保证了边坡的稳定。

附图说明

图1是预裂孔角度控制俯视图。

图2是预裂孔角度控制正视图。

图中：1-设计预裂线；2-支撑杆；3-垂线位置；4-垂线位置5-钻孔位置；6-钻机钻杆；7-地面；8-支撑杆；9-钻机大臂。

具体实施方式

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。

请参阅图1～2，预裂孔钻孔的步骤如下：

（1）在设计预裂线垂直方向正前方5m处和10m处分别架设两根1.7m高的垂线，人眼通过两根垂线看钻杆的正中央，利用三点一线的方式控制钻孔的方位角；

（2）在钻孔前先把场地整平，在预裂孔后部钻两个3m深的浅孔，孔内放上支撑立柱，立柱上方横放一横杆用来支撑钻机大臂，这样就会防止钻机在钻孔时因钻机的震动导致的微小沉降而影响钻孔倾角，把钻机大臂固定在横杆上；在开孔1m范围内，每钻进20cm对钻杆倾角进行检查，之后每根钻杆检查一次，当钻孔倾角大于0.5°时及时调整；

（3）使用地质罗盘测定并调整钻杆在垂线上的角度。

控制精度分析：由于垂线的高度为1.7m，钻孔倾角55°，则人眼所看钻杆位置距离钻杆与地面相交处距离MO=1.7/sin55°=2.076m。钻杆直径75mm即0.075m，R是ON的中点，OR=RN=0.0186m。

目视控制钻杆方向，当垂线与钻杆轴线偏差大于到R点的误差（0.0186m）时人眼能够辨别出来。 此时方位角度误差为：α=artan（OR/OM）=artan（0.0186/2.076）=0.5°。

极端情况下，垂线与钻杆轴线偏差至N点（0.0375mm）时，此时的方位角度误差β=artan（ON/OM）= artan(0.0375/2.076)=1°。

由此可见，以上方法可以控制方位角误差在1°以内，倾角误差则是靠地质罗盘测量和及时的调整控制在1°以内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。