深孔分段爆破成井技术
完成时间：1979～1980年
工程地点：新疆托里县齐依球金矿区
完成单位：新疆地矿局第二区域地质调查大队(原第五地质大队)
项目主持人及参加人员：肖 纯、覃明智、刘志章、刁保进
撰稿人：肖 纯
1 概述
浅井工程是地质找矿工作的重要手段和技术方法，它能直接地揭示地质构造、弄清矿体赋存状况，能更准确地取得地质资料和成果，对提交成果和地质报告的质量起着重要作用。
新疆托里县齐依球金矿是一个大型矿床，1979年被列为新疆地矿局重点详查项目，要求三年完成。按地质设计书布置一批浅井工程，以弄清矿区浅部(15m以上部分)地质构造和矿体变化。该区干旱缺水，气候恶劣，岩石为凝灰质砂岩、含矿石英脉等，致密坚硬；对这类坚硬的岩石，手工作业和电动凿岩无能为力；内燃、风动凿岩，所排出废气和产生的粉尘及机器噪声，对作业人员身体健康有损害。在这种情况下，选择利用现有的取样钻机，对浅井钻孔，从地表一次把炮孔钻成，然后再逐段进行爆破成井。通过论证和申请，“深孔分段爆破成井”被批准立项，列为新疆地矿局重点科技攻关项目，由第五地质大队负责组织进行。
2 项目的主要内容
2．1爆破方案的选择
本项目是应用QJD系列取样钻机代替凿岩机或人工钻孔，在预定的浅井部位，把炮孔一次打到底，然后分段进行爆破成井。
2．2爆破的技术关键
钻孔与地面垂直且相互平行；合理的装药量；保证扩孔后孔径达到120～150mm；正确的填塞和起爆顺序。
2．3技术的先进性与可行性
这项技术吸收了现代采矿技术的“深孔爆破一次成井新工艺”的深孔钻孔方法，全井炮孔一次性钻成，省时，省力，有利于安全。又考虑到小断面不利于深孔爆破，而在爆破技术上采用了“浅孔多循环”作业法，分段进行爆破，逐段成井。这种方法适应小断面(2m×2m以下)勘探浅井的特点。本着扬长避短，坚持先进性与现实性统一的原则，所采用的方法简易可行，设备轻便，机动灵活，劳动强度低，技术上先进。与其他现有的掘进方法相比较，具有更大的机动性、适应性、安全性。
3 钻孔与爆破成井技术设计
3．1地质条件
施工区地表为第四系洪积砂砾层，厚度在0．5～1．5m之间，约为3～4级。矿层为褐铁矿化石英脉破碎带，厚薄不一，约为5～7级，含矿石英脉为8～9级；围岩为凝灰质砂岩、绿泥石化凝灰质砂岩等，致密坚硬，为7～9级。浅井就是布置在破碎带上穿入围岩，以弄清岩矿产状。
3．2钻孔
3．2．1浅井断面与炮孔位置
根据地质要求，浅井断面选为1．4m×1．1m。
在断面的长轴中心线上，对称布置两个垂直钻孔，孔距为0．6～0．7m(见图1)，孔深为15m，即浅井的预定深度。
3．2．2钻孔工作
(1)钻孔工具：争光10-1型取样钻机。
(2)钻机安装要求：修平地基，钻架与地面要垂直，安装时用水平尺严格校正。
(3)开孔：用大一级的钻头或肋骨钻头开孔，钻完一管便可下孔口管，同时也把钻具下人孔内，再在孔口管四周堵塞黏土和石子，并且用钢钎尾砸实，用扳手转动钻具，使其不与孔口管碰撞为宜。
(4)钻进：对不同地层，选用不同的钻进方法。在地表砾石和土层中，使用肋骨合金钻头；在6级以下的岩层，如褐铁矿化破碎带，使用ф56mm和ф56mm的合金钻头钻进；在7～9级岩层，如凝灰质砂岩、褐铁矿化凝灰岩、绿泥石化凝灰质粉砂岩，主要使用表镶单管ф46mm金刚石钻头钻进。
3．3清孔、封孔与井口开挖
3．3．1 清孔
钻孔结束后，需立即将提水筒用绳拴挂放人孔内，将残存的冲洗液提出孔外，使钻孔大体干燥、干净。
3．3．2封孔
清孔后进行封孔。封孔方法是：
(1)填料：干燥黏土。
(2)方法：填料在下入孔内之前先用锤子砸碎(不要大块或石子)，以防堵在钻孔中途。投填料时，可备一个漏斗(见图2)，使其慢慢下落。如发生堵孔，可用绳子拴一根钢钎下人孔内，上下提动几下便可。投入填料直到接近孔口位置，不必砸实。封孔工序很重要，应力求不出现空段，否则会影响爆破效率。
3．3．3挖掘井口
地表1～2m以内，大都是第四系洪积砂砾层，或风化岩石，此段地层松软，可用人工在预定施工的部位挖掘成型，尽可能不放炮，这样可使井口壁避免因强烈的爆炸冲击波的直接破坏而坍塌，挖掘工作应到达稳定的岩层中，再进行爆破，在接近井口松软岩层的段落爆破，也要适当控制炸药量。
3．3．4掏孔
(1)工具：套筒、一字钢钎、尖头钢钎和掏勺。
(2)操作方法：先把工作面清理干净，找出钻孔位置，用尖头钢钎把孔口碎石撬松、捣碎，然后下人套筒把碎渣、黏土捞出。所掏炮孔的深度，按照每次爆破需要确定。所掏的孔段必须把泥浆刮干净。
3．4爆破设计
3．4．1爆破方案的确定
为了取得良好的爆破效果，在浅井施工中，使工作面获得两个以上的自由面，为爆硒成井创造条件。使两个炮孔中的一个起着掏槽孔的作用，另一个孔则起着破碎岩石作用或在同一个爆破阶段的上段爆破岩石，下段扩孔均可达到成井的目的。
3．4．2爆破参数
爆破参数见表1、表2。
不同岩层的爆破参数也是不一样的。因此，表1是在较坚硬地层条件下的数据，其中也包含经验数据，但大体上是符合实际情况的。在施工浅井过程中，岩层情况也是在不断变化的，所以装药量也应视岩石条件的变化而做一定的调整。其装药结构见图3（略）。
3．4．3爆破方法
(1)爆破材料与起爆方法：采用8号毫秒电雷管，2号岩石铵梯炸药，电起爆法。
(2)平行爆破法：两个炮孔同在一个阶段上，当1号炮孔爆破后，可以创造一个新的自由面，为2号炮孔破碎所剩下的岩石创造条件。下端炮孔的扩孔药包也随即爆炸，完成扩孔目的。然后2号炮孔爆炸，推齐工作面，其下端炮孔也完成扩孔。
(3)梯段爆破法：两个炮孔爆破时相差一个梯段，段高0．6～0．7m，上段爆破岩石，下段扩孔，爆破后又创造一新的梯段。
有关提升、通风、支护等工序与地质素描、岩矿采样工作，介于爆破作业之间进行，成井工作即告完成。
4 成井效果
1980年从组织试验到生产应用所完成的浅井，井深13．8～15．6m，断面1．4m×1．1m，炮孔布置、爆破方法的选择是合适的。在几组爆破方法中，以梯段爆破效果为最好，爆破效率可达100％，井壁成型良好，略呈椭圆形，有的爆破因岩石变化，装药量掌握不准，出现一些超、欠挖现象，主要在两种不同岩性结合部位发生，可利用风镐略加整修，即可成型。深孔分段爆破成井技术是成功的，并达到以下目的：
(1)在浅井施工中，实现了钻孔机械化，减轻了工人的体力劳动强度。由于在地表一次完成钻孔工作，避免了井下凿岩产生的粉尘给工人造成的危害，从而改善了井下的作业条件，有利于安全生产。
(2)在坚硬岩层中，采用了金刚石钻进技术，比合金钻进时效提高了3～4倍，提高了钻进速度。
(3)开孔和终孔的孔距偏差小，孔深15m时，上下孔距差为5cm(斜率为0．33％)，达到了预期要求。
(4)在爆破技术上，突破了习惯使用的小孔密集排列，而采用大直径、梯段爆破和平行爆破法，使扩孔和爆破同时进行，节约了重复进行爆破的时间，并以最少数量的炮孔达到了成井的目的。
(5)利用取样钻机作为钻孔工具，比采用风动或电钻钻孔要经济、实用、简便，无需压风、发电及柴油机等重型辅助设备，适于流动性较大的普查找矿工作使用，并且扩大了取样钻机的使用范围。
总之，深孔分段爆破成井技术，在国内外是一项先进的成井工艺，这项技术在地质勘探小断面浅井工程中应用，尚属首次，它的应用成功，突破了以往浅井单一采用的“凿岩爆破法”，使小断面浅井(竖井)工程增添了一种具有特色的新技术方法。
5 项目的经济效益和社会效益
5．1经济效益
深孔分段爆破成井，不仅是工艺技术的改革，同时有很大的经济效益。在掘进循环作业中，钻孔时间比例较普通法有较大降低，在托里金矿区6～8级岩石中，单位进尺钻孔时间比风钻要减少27％，比手工作业要减少72％。采取机械提升，深孔爆破作业工效为0．36m／(工·班)，同样条件下风钻作业工效为0．19m／(工·班)，手工作业工效低于0．05m／(工·班)，单位成本，深孔爆破成井为92元／m。风钻凿岩为211．7元／m，手工钻孔为194元／m(不得超过7级岩石)。
5．2社会效益
由于在地表一次性把炮孔钻到预定井深，每次爆破之前，工人只需下井清理炮孔堵塞物，而不需要在井下钻孔。因此，从根本上改善了施工的劳动条件，防止了井下钻孔时的粉尘和噪声对人体的危害，保护了工人的身体健康。
6 项目推广应用
这项技术主要应用于地质普查或勘探小断面浅井施工，也可用于其他部门同类小型工程的施工。
在新疆地矿局五大队于1980年进行试验应用后，六大队于1982年进行了推广，三大队从1983年起在所有浅井工程中推广应用，都大幅度提高了生产效率，充分发挥了取样钻机的作用。
摘自《中国典型球探篮球比分_球探体育app下载-直播|官网与技术》