專利名稱:一種碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直下向深孔爆破的護(hù)孔方法，尤其是適用于碎裂礦段中。
技術(shù)背景
對(duì)于碎裂礦段，由于礦巖松散破碎，礦巖節(jié)理裂隙發(fā)育，成孔后的炮孔穩(wěn)定性差， 節(jié)理裂隙的進(jìn)一步發(fā)育，形成孔內(nèi)坍塌，破壞炮孔的形狀和深度。同時(shí)，由于爆破要求，需要采用深孔崩礦技術(shù)，這樣爆破振動(dòng)波會(huì)對(duì)周邊的炮孔產(chǎn)生一定程度的破壞，以及采場(chǎng)要分多次裝藥爆破，炮孔存在時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致炮孔內(nèi)部裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展發(fā)育，因此需要開(kāi)展松軟破碎礦段的深孔護(hù)孔。
目前，護(hù)孔方面可借鑒的案例不多，主要是地質(zhì)鉆孔方面的護(hù)孔經(jīng)驗(yàn)。目前一種方法是采用傳統(tǒng)的泥漿護(hù)孔技術(shù)，當(dāng)鉆頭經(jīng)過(guò)松散破碎層，孔壁產(chǎn)生不穩(wěn)定的坍塌和掉塊時(shí)， 攪拌粘土或水泥漿調(diào)整稠度使其達(dá)到流塑狀態(tài)，用螺桿泵將其輸送至孔內(nèi)固定孔壁，鉆孔完畢后立即下入套管護(hù)孔。該方法的缺點(diǎn)是遇水就會(huì)失效，并且需要套管的二次護(hù)孔，因此只適用于無(wú)水的鉆孔，不適用爆破的炮孔護(hù)壁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能解決碎裂礦段中由于礦巖松散破碎引起的炮孔穩(wěn)定性差、孔內(nèi)坍塌破壞炮孔的形狀和深度等諸多問(wèn)題，可避免因爆破對(duì)碎裂礦段炮孔產(chǎn)生的不良影響的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，在鉆孔內(nèi)插入直徑小于鉆孔直徑的護(hù)孔管，在鉆孔與護(hù)孔管之間的間隙填充礦渣和砂子進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)鉆孔內(nèi)碎裂塊石及其鉆孔孔壁縮徑變形的柔性控制。
所述的護(hù)孔管在第一截下放時(shí)，所述的護(hù)孔管的底部用濾布密封。
在所述的護(hù)孔管下放完成后，所述的護(hù)孔管的孔口用麻袋封住。
所述的護(hù)孔管為PVC管。
采用上述技術(shù)方案的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，利用護(hù)孔管進(jìn)行護(hù)孔，鉆孔的孔壁與護(hù)孔管的管壁間用礦渣和砂子進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)鉆孔塊石及其鉆孔孔壁變形的柔性控制，在變形體與護(hù)孔管間預(yù)留變形空間，強(qiáng)化礦粉和砂子的不完全耦合，減少炮孔孔壁的變形積壓對(duì)護(hù)孔管的力學(xué)作用，保障鉆孔即炮孔的安全穩(wěn)定。同時(shí)，在松散破碎礦巖中利用鉆孔的大孔徑與鉆孔巖泥和粗砂組合的炮孔間隙不耦合填充介質(zhì)，以及與空氣間隙柱共同形成復(fù)合不耦合技術(shù)，保證了護(hù)孔實(shí)施的高效性和爆破的爆炸應(yīng)力均勻性， 有利于實(shí)現(xiàn)了深孔礦巖的均勻破碎。間隙不耦合充填介質(zhì)和空氣柱間隔裝藥技術(shù)的爆破應(yīng)用，可以降低作用在炮眼壁上的沖擊應(yīng)力峰值，減輕爆轟波的沖擊作用，利用不耦合充填介質(zhì)的粉體特征，減小粉碎圈半徑，延長(zhǎng)應(yīng)力波對(duì)介質(zhì)的正壓作用時(shí)間，增大應(yīng)力波傳給巖石的沖量，從而使得應(yīng)力波能量得到加強(qiáng)，破壞作用范圍增大，有效地調(diào)節(jié)能量分布，控制爆破作用，使得炸藥能量最大限度地耗散在對(duì)介質(zhì)的均勻破碎上，從而改善爆破效果。[0010]采用PVC管作為護(hù)孔管護(hù)孔，利用PVC管的強(qiáng)度阻止孔壁的塌陷和個(gè)別塊石的塌落堵孔，這種方法具有兩個(gè)特點(diǎn)，一是護(hù)孔時(shí)間上及時(shí)，防止孔壁的內(nèi)坍阻止PVC管的下放，其二是孔徑選擇上要采用標(biāo)準(zhǔn)件的PVC管，PVC管具有一定的強(qiáng)度，PVC管便于購(gòu)置和成本較低。
綜上所述，本發(fā)明是一種能解決碎裂礦段中由于礦巖松散破碎引起的炮孔穩(wěn)定性差、孔內(nèi)坍塌破壞炮孔的形狀和深度等諸多問(wèn)題，可避免因爆破對(duì)碎裂礦段炮孔產(chǎn)生的不良影響的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法。


圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，鉆孔1直徑165mm，PVC管2直徑110mm，PVC管2的管壁厚3. 2mm，在
鉆孔1與PVC管2之間的間隙填充礦渣和砂子3進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)鉆孔1內(nèi)碎裂塊石及其鉆孔孔壁縮徑變形的柔性控制。
如圖1所示，根據(jù)實(shí)際情況，選用下放PVC管護(hù)孔的方法，其工藝流程和技術(shù)指標(biāo)為第一，材料選擇，選用外徑Φ = 110mm、厚度h = 3. 2mm的PVC管2作為護(hù)孔管；第二， PVC管2的加工和連接，考慮到鑿巖硐室的高度問(wèn)題，單段PVC管2長(zhǎng)度為2. Om,段與段之間通過(guò)管箍相連接并用PVC快干膠水進(jìn)行粘合；第三，護(hù)孔下放和孔底防護(hù)，每個(gè)鉆孔1在第一截PVC管2下放時(shí)，PVC管2的底部用濾布密封，以便PVC管2下放后的不耦合礦渣對(duì)孔壁與管壁間的空隙的密閉，防止礦渣和砂子對(duì)PVC管2的堵塞；第四，壁間隙不耦合密閉， 在PVC管2下放完成后，立即用礦渣和砂子3將PVC管2外壁與鉆孔1的內(nèi)徑之間的空隙填滿至密實(shí)，PVC管2的孔口用麻袋封住，避免礦渣或廢石掉落孔內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，其特征是在鉆孔內(nèi)插入直徑小于鉆孔直徑的護(hù)孔管，在鉆孔與護(hù)孔管之間的間隙填充礦渣和砂子進(jìn)行密實(shí)，實(shí)現(xiàn)鉆孔內(nèi)碎裂塊石及其鉆孔孔壁縮徑變形的柔性控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，其特征是所述的護(hù)孔管在第一截下放時(shí)，所述的護(hù)孔管的底部用濾布密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，其特征是 在所述的護(hù)孔管下放完成后，所述的護(hù)孔管的孔口用麻袋封住。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，其特征是 所述的護(hù)孔管為PVC管。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法，在鉆孔內(nèi)插入直徑小于鉆孔直徑的護(hù)孔管，在鉆孔與護(hù)孔管之間的間隙填充礦渣和砂子進(jìn)行密實(shí)，實(shí)現(xiàn)鉆孔內(nèi)碎裂塊石及其鉆孔孔壁縮徑變形的柔性控制。所述的護(hù)孔管在第一截下放時(shí)，所述的護(hù)孔管的底部用濾布密封。在所述的護(hù)孔管下放完成后，所述的護(hù)孔管的孔口用麻袋封住。所述的護(hù)孔管為PVC管。本發(fā)明是一種能解決碎裂礦段中由于礦巖松散破碎引起的炮孔穩(wěn)定性差、孔內(nèi)坍塌破壞炮孔的形狀和深度等諸多問(wèn)題，可避免因爆破對(duì)碎裂礦段炮孔產(chǎn)生的不良影響的碎裂礦段垂直下向深孔復(fù)合不耦合護(hù)孔方法。
文檔編號(hào)F42D3/04GKCN102230771SQ201110134031
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年5月23日
發(fā)明者周科平, 李魁, 肖雄, 胡建華, 郭旺 申請(qǐng)人:中南大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan