[01146183]基于“裂槽、抛渣”掏槽的单自由面（超）深孔爆破技术体系

1 项目研究和推广的必要性 在硬岩巷道、隧道、硐室、立井等单自由面地下工程的（超）深孔爆破技术实施中,高效的掏槽方式是关键,对爆破的成败、循环进尺、炮眼利用率、爆后抛渣效果、成型等起决定作用。目前经典掏槽爆破模式的理论很成熟,但是,斜眼掏槽不适合（超）深孔爆破;直眼掏槽钻眼精度要求特别苛刻,现场施工很难满足要求;抛渣效果差也阻碍了（超）深孔爆破技术的使用。因此,需从（超）深孔爆破理论出发,针对单自由面深孔爆破的自身的特点,创造一种新型高效的掏槽方式,研究其配套的参数、钻机、工艺等,解决（超）深孔爆破理论与应用难题。 2 主要技术内容 本成果以“裂槽、抛渣”思想为指导,提出了系统、完善的单自由面（超）深孔爆破技术体系,取得了如下创新成果： （1）通过单自由面岩体掏槽破坏机理研究,提出了细观损伤状态下掏槽腔内岩体的破坏判据。 （2）针对经典掏槽爆破在（超）深孔爆破中应用的不足,提出“裂槽、抛渣”新思想;针对各种可能情形设计多种高效的掏槽型式;通过分析单自由面条件下（超）深孔掏槽成腔及槽腔内爆破破碎岩渣运动规律,对裂槽孔、抛渣孔等参数设计进行理论研究。 （3）建立仿真模拟预测平台,结合现场试验验证,形成了一套系统、合理的（超）深孔爆破参数设计、计算方法。 （4）研发了一系列先进的钻孔机械设备;并摸索出配套施工工艺、工法,解决实际应用中钻孔精度要求高,钻孔速度慢等难题;结合科学施工管理体制,在多个项目中进行了该技术及配套产品的推广应用。 3 主要技术指标 （1）提出了适于一次成井、硬岩巷道掘进爆破的新型高效的掏槽型式。 （2）理论与试验相结合,形成一套系统、合理的单自由面（超）深孔爆破参数设计方法。 （3）研发了用于巷道大空孔直眼掏槽爆破的全断面快速钻孔钻车、快速钻孔硬岩气动凿岩机、一次成井专用钻机等一系列先进配套的钻孔设备。 （4）结合技术现场实际,提出了配套的施工工艺、工法和科学的管理体制。 课题组围绕“基于’裂槽、抛渣’掏槽的单自由面（超）深孔爆破技术体系”,出版著作2部,发表相关论文40余篇,其中SCI、EI收录论文10余篇,获得授权发明专利5项,实用新型专利10余项,取得了一批原创性研究成果。 4 应用推广情况 该技术在新汶、兖州、淄博等矿业集团所属矿山已广泛应用并推广,取得了良好的效果。高效的掏槽方式和合理的参数设计改善了爆破效果,炮眼利用率达到95％,保证了（超）深孔爆破的成功;配套钻眼机械设备的投入为现场施工带来极大的方便。该技术的应用提高施工效率30％以上,部分企业达到一倍以上。 5 社会效益和经济效益情况 （1）社会效益方面 ①安全方面：一次成井爆破施工,机械化程度高,工人不需在井筒内进行爆破作业,极大地提高了施工安全;巷道掘进循环进尺增加,爆破次数减少,降低了施工风险;②劳动强度方面：先进配套的钻孔机械设备提高了钻孔质量和速度,结合高效的掏槽方式,减少了布孔数目,降低了工人劳动强度。 （2）经济效益方面 利用该技术较常规施工方法可提高施工速度一倍,节约全部立井、巷道等建设投资资金20%以上。 该技术的多项成果进行了专家鉴定,均得到高度的评价,达到了国际先进水平。