一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法及吊装设备与流程

本发明涉及矿业工程大直径深孔爆破，特别涉及一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法及吊装设备。

背景技术：

1、对于大直径深孔阶段空场嗣后充填法回采的采场一般要先施工一条切割天井，然后围绕切割天井周围均匀布置垂直拉槽孔。为形成切割槽，采用深孔拉槽爆破，以切割天井为初始自由面逐次向上拉槽爆破，一次拉槽高度约10～15m。最后一次破顶爆破时，高度约为12～18m，采用电子数码雷管毫秒延期微差起爆法；选用乳化炸药，规格为长50cm，φ140mm，9kg/支；采取间隔装药结构，且最上层填塞长度为2.4m～3m，采取矸砂填塞。

2、填塞长度为2.5m～3m时，破顶爆破反冲大量矸石，掩埋其他未爆炮孔，大大增加清理工作量；甚至造成炮孔堵塞，堵塞后需钻机返工洗孔或者补孔，因此，本申请提供了一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法来满足需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法及吊装设备，用以解决现有技术中破顶爆破时矸石反冲的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法，其步骤如下：

3、s1:钻孔，采用大直径深孔，炮孔的直径为165mm，垂直平行布置，使用kqg-150高气压环形潜孔钻机严格按布孔设计图施工；

4、s2:测孔，使用测绳下放至炮孔底部，测量出炮孔实际长度，并作好记录；

5、s3:爆破设计，根据矿岩性质，炮孔实测数据，编制爆破方案，设计爆破参数，计算爆破药量，选择起爆网路，爆破安全计算及警戒范围，安全技术措施；

6、s4:堵孔底，将预制圆柱形水泥坨通过吊装设备放至孔底，随后下放装有矸砂的塑料袋堵住水泥坨与孔壁间隙，再向孔内填砂至预定高度为止，形成下矸砂填充层；

7、s5:装药，采用不耦合装药，间隔装药，且间隔装料步骤如下：

8、s51:每两支炸药包为一组(规格为长50cm，φ140mm，9kg/支，两支炸药包相邻设置)，且相邻两组之间通过1米的毛竹隔开，从下至上依次向炮孔填装，炮孔最上层预留1.6～1.8m不装药；

9、s52:最上方两组均取用单支炸药包为一组(规格为长50cm，φ140mm，9kg/支)，且两组之间通过0.5米的毛竹隔开，且从上至下数，第二组炸药包(单支)与第三组炸药包(两支)之间通过1米的毛竹隔开；

10、s53:再进行封顶填充，利用矸砂填塞，形成下矸砂填充层，完毕后利用装有矸砂的塑料袋堵住炮孔。

11、优选的，在步骤s1中，所述炮孔采用网格式排列，所述炮孔排距3m，孔距2.7m。

12、优选的，在步骤s1中，所述炮孔围绕切割天井均匀布置，距离切井边缘0.8m。

13、优选的，在步骤s5中，采用电子雷管—导爆索联合起爆网路引爆所述炸药包。

14、一种水泥坨用吊装设备，包括定位架：用于与炮孔插接对吊装设备进行定位，吊挂圆柱形的水泥坨时，所述水泥坨的轴心与炮孔的轴心在同一条竖直直线上；

15、收放线单元：安装在所述定位架上，用于控制拉绳将所述水泥坨的下放至炮孔底部后将所述拉绳回收；

16、重力脱钩器：安装在所述拉绳的下放端，通过与所述水泥坨轴心设置的吊环配合对所述水泥坨进行吊挂，当所述水泥坨下放至炮孔底部时，所述重力脱钩器自动脱钩，解除对所述水泥坨的吊挂，所述水泥坨停留在炮孔底部。

17、优选的，所述定位架包括上端带有阻挡环的定位环，所述定位环的外径与所述炮孔的内径一致，所述定位环的下端衔接有锥台形结构的导向环，所述阻挡环的上端固定有三个支撑杆，所述支撑杆上安装有安装板，且所述安装板的轴心处设置有通孔，且所述通孔的轴心与所述定位环的轴心在同一条直线上，所述安装板上还安装有手提杆；

18、所述收放线单元包括转动设置在所述安装板上的转轴，所述转轴上固定套设有绕线盘，所述拉绳缠绕在所述绕线盘上，所述安装板上安装有电机和与所述电机电性连接的蓄电池，所述电机的输出轴上固定有蜗杆，且所述蜗杆与固定套设在所述转轴上的蜗轮啮合连接，所述拉绳的悬吊端穿过所述通孔并通过手握柱与所述重力脱钩器连接；

19、所述重力脱钩器包括转动安装在所述u形板上的吊钩，所述吊钩的上端固定衔接有偏心重力块，所述u形板通过转动设置的拉杆与所述手握柱连接。

20、优选的，还包括用于触发单元，当所述重力脱钩器完全自动脱钩后，所述触发单元被触发，所述绕线盘自动旋转并带动拉绳缠绕在所述绕线盘上直至所述拉绳的下端恢复初始位置。

21、优选的，所述触发单元包括下端转动设置所述吊钩外壁上的第一活动杆，所述第一活动杆的上端朝着所述偏心重力块倾斜设置，所述第一活动杆的上端转动设置有第二活动杆，且所述第二活动杆的上端贯穿所述u形板和所述拉杆并延伸至所述手握柱的内腔，所述手握柱的内腔顶部通过连接弹簧设置有按压型的复位开关，所述复位开关与设置在所述拉绳内腔的导电线下端电性连接，所述拉绳的悬吊端与所述手握柱的上端固定连接，所述导电线的上端沿着所述转轴的横向轴心穿出并与导电滑环的转动端电性连接，所述导电滑环固定安装在所述安装板上，所述导电滑环的固定端与电机控制器电性连接。

22、优选的，还包括防护单元，用于防止所述拉绳运动速度过快时，导致所述重力脱钩器向上运动时与所述吊环形成钩挂。

23、优选的，所述防护单元包括固定在所述u形板上的安装圆盘，所述安装圆盘的外壁上呈圆周设置有多个l形杆，且每个所述l形杆的下端均滑动设置在所述支撑筒的内腔，所述支撑筒的内腔设置固定嵌入有可弯曲变形的保护环，且所述保护环的内腔填充有非牛顿流体，多个所述l形杆的下端均与限位盘的上端固定连接，所述限位盘的轴心处设置有用于被所述吊环采穿过的矩形开口。

24、综上，本发明的技术效果和优点：

25、1、本发明结构合理，大大降低矸石反冲量，找孔、清孔工作量小，避免作业人员在空区边缘长时间扒矸清孔，降低作业风险；不破坏周围炮孔，无需钻机洗孔或者重新补孔，避免重复施工；破顶效果好，不留悬浮顶，为后续爆破提供自由面；

26、2、本发明设置的吊装设备配合收放线单元和重力脱钩器，可针对不同深度的炮孔进行吊放和自动复位操作，同时设置的括防护单元，可适当提高拉绳的放绳速度，提高工作效率，同时避免在拉绳快速向上运动即拉绳回收时重力脱钩器发生晃动使得吊钩与吊环形成钩挂的情况发生。

技术特征：

1.一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法，其特征在于：在步骤s1中，所述炮孔采用网格式排列，所述炮孔排距3m，孔距2.7m。

3.根据权利要求1所述的一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法，其特征在于：在步骤s1中，所述炮孔围绕切割天井均匀布置，距离切井边缘0.8m。

4.根据权利要求1所述的一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法，其特征在于：在步骤s5中，采用电子雷管—导爆索联合起爆网路引爆所述炸药包。

5.一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：包括定位架1：用于与炮孔插接对吊装设备进行定位，并使得圆柱形的水泥坨(7)下方时，所述水泥坨(7)的轴心与炮孔的轴心在同一条竖直直线上；

6.根据权利要求5所述的一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：所述定位架(1)包括上端带有阻挡环(102)的定位环(101)，所述定位环(101)的外径与所述炮孔的内径一致，所述定位环(101)的下端衔接有锥台形结构的导向环，所述阻挡环(102)的上端固定有三个支撑杆(103)，所述支撑杆(103)上安装有安装板(104)，且所述安装板(104)的轴心处设置有通孔(105)，且所述通孔(105)的轴心与所述定位环(101)的轴心在同一条直线上，所述安装板(104)上还安装有手提杆(106)；

7.根据权利要求6所述的一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：还包括用于触发单元(4)，当所述重力脱钩器(3)完全自动脱钩后，所述触发单元(4)被触发，所述绕线盘(21)自动旋转并带动拉绳(22)缠绕在所述绕线盘(21)上直至所述拉绳(22)的下端恢复初始位置。

8.根据权利要求7所述的一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：所述触发单元(4)包括下端转动设置所述吊钩(31)外壁上的第一活动杆(41)，所述第一活动杆(41)的上端朝着所述偏心重力块(32)倾斜设置，所述第一活动杆(41)的上端转动设置有第二活动杆(42)，且所述第二活动杆(42)的上端贯穿所述u形板(33)和所述拉杆(34)并延伸至所述手握柱(29)的内腔，所述手握柱(29)的内腔顶部通过连接弹簧(45)设置有按压型的复位开关(43)，所述复位开关(43)与设置在所述拉绳(22)内腔的导电线(44)下端电性连接，所述拉绳(22)的悬吊端与所述手握柱(29)的上端固定连接，所述导电线(44)的上端沿着所述转轴(23)的横向轴心穿出并与导电滑环(26)的转动端电性连接，所述导电滑环(26)固定安装在所述安装板(104)上，所述导电滑环(26)的固定端与电机控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：还包括防护单元，用于防止所述拉绳(22)运动速度过快时，导致所述重力脱钩器(3)向上运动时与所述吊环(8)形成钩挂。

10.根据权利要求9所述的一种水泥坨用吊装设备，其特征在于：所述防护单元包括固定在所述u形板(33)上的安装圆盘(5)，所述安装圆盘(5)的外壁上呈圆周设置有多个l形杆(6)，且每个所述l形杆(6)的下端均滑动设置在所述支撑筒(9)的内腔，所述支撑筒(9)的内腔设置固定嵌入有可弯曲变形的保护环(16)，且所述保护环(16)的内腔填充有非牛顿流体，多个所述l形杆(6)的下端均与限位盘(14)的上端固定连接，所述限位盘(14)的轴心处设置有用于被所述吊环(8)采穿过的矩形开口(15)。

技术总结
本发明公开了一种破顶爆破防止矸石反冲的爆破方法及吊装设备，涉及矿业工程大直径深孔爆破技术领域，包括S1:钻孔；S2:测孔；S3:爆破设计；S4:堵孔底；S5:装药。本发明结构合理，大大降低矸石反冲量，找孔、清孔工作量小，避免作业人员在空区边缘长时间扒矸清孔，降低作业风险；不破坏周围炮孔，无需钻机洗孔或者重新补孔，避免重复施工；破顶效果好，不留悬浮顶，为后续爆破提供自由面。

技术研发人员：刘文龙,徐志国,鲍江荣,高威
受保护的技术使用者：铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15