專利名稱：露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝與系統(tǒng)，其在露天采場采剝作業(yè)過程中，對孔徑的大小、孔距、和排距等參數(shù)進(jìn)行了選擇發(fā)明，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。不僅降低了長期存在的大塊率的問題，而且改進(jìn)了采礦的鉆孔工藝。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在礦山企業(yè)的采礦作業(yè)中，需要鉆出炮孔陣列，其中，以往采用的參數(shù)是炮孔直徑為150mm ;孔距為7. Om ;排距為4. Om0然而，長期以來，并沒有人懷疑過這些參數(shù)的合理性和經(jīng)濟(jì)性?？梢恢贝嬖诘膯栴}是采礦作業(yè)都會出現(xiàn)二次改炮的情況。 造成的后果是作業(yè)時(shí)間長、爆破材料浪費(fèi)、和穿孔作業(yè)量增大。然而，現(xiàn)有技術(shù)還沒有考慮過改變這些技術(shù)參數(shù)，以提高實(shí)際生產(chǎn)的效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝與系統(tǒng)，其通過對孔徑、炮孔間距、炮孔排距的選擇發(fā)明，使得爆破效果得到改善、市場效率得到提高、生產(chǎn)成本得到降低、生產(chǎn)安全得到加強(qiáng)。為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝，包括鉆出炮孔陣列，該炮孔陣列包括若干排炮孔，相鄰排的炮孔沿排的走向相互交錯(cuò)，每一個(gè)炮孔都對應(yīng)于其相鄰排炮孔的非炮孔處；各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，選擇小孔徑鉆頭和小孔網(wǎng)間距進(jìn)行鉆孔，鑿巖鉆速比原先提高A倍，按小孔網(wǎng)間距進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔數(shù)增加至原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積相當(dāng)于原來的B分之一，A和B均為大于I的自然數(shù)。優(yōu)選地，A為4-6，而B為2-4。優(yōu)選地，A為5，而B為3。優(yōu)選地，炮孔直徑縮小為82-98mm ;孔距縮小為2. 8-3. 2m ;而排距縮小為2. 4—2. 8mο優(yōu)選地，炮孔直徑縮小為90mm ;孔距縮小為3. Om ;而排距縮小為2. 6m。根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)，其包括鉆出的炮孔陣列，該炮孔陣列包括若干排炮孔，相鄰排的炮孔沿排的走向相互交錯(cuò)，每一個(gè)炮孔都對應(yīng)于其相鄰排炮孔的非炮孔處；各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，采用的鉆頭直徑比現(xiàn)有技術(shù)小，采用的孔網(wǎng)間距比現(xiàn)有技術(shù)小，鑿巖鉆速為原先的A倍，鉆孔數(shù)為原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積為原來的B分之一，鉆頭孔徑為根號B分之一，A和B均為大于I的自然數(shù)。優(yōu)選地，A為4-6，而B為2-4。優(yōu)選地，A為5，而B為3。
優(yōu)選地，炮孔直徑縮小為82-98mm ;孔距縮小為2. 8-3. 2m ;而排距縮小為2. 4—2. 8mο優(yōu)選地，炮孔直徑縮小為90mm ;孔距縮小為3. Om ;而排距縮小為2. 6m。根據(jù)本發(fā)明，炮孔直徑由設(shè)計(jì)的現(xiàn)有技術(shù)的150mm改為90mm ;孔距由現(xiàn)有技術(shù)的
7.Om改為3. Om ;排距由現(xiàn)有技術(shù)的4. Om改為2. 6m。本發(fā)明屬于選擇發(fā)明，其充分結(jié)合礦山的實(shí)際，選擇了更優(yōu)的孔徑和孔網(wǎng)等參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，鑿巖炮孔的孔徑變小、鉆孔間距變小、鉆孔排距變小、布孔方式不變，適應(yīng)了爆破的要求，使得大塊率和炮根殘余率大大的降低，采剝作業(yè)連續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明操作方便、不需要其它的投資、只是炮孔數(shù)相應(yīng)增加，裝藥量不變，鑿孔時(shí)間縮短，二次爆破量大為減少。根據(jù)本發(fā)明，孔徑大小被優(yōu)化，炮孔間距布置得到改進(jìn)，適應(yīng)了實(shí)際生產(chǎn)，大大地減少二次爆破量，順暢了采剝作業(yè)，有效地降低了大塊率和炮根殘余，提高了作業(yè)過程中的
安全度。本發(fā)明產(chǎn)生了預(yù)料不到的技術(shù)效果，例如降低了大塊率和炮根殘余，縮短了作業(yè)周期，提高了效率，降低了成本。作業(yè)安全度提高，減少了二次改炮鉆孔和爆破量，生產(chǎn)作業(yè)更順暢。爆破后下部平臺較平整，極少留有炮根，大大降低了清理炮根的材料和工時(shí)費(fèi)用。對邊坡的破壞作用減小，對維護(hù)露天采場邊坡的穩(wěn)定起到很好的作用。


圖I是本發(fā)明的鉆孔布局示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)的炮孔陣列鉆機(jī)定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)的鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖I所示的一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝包括鉆出炮孔陣列炮孔11、炮孔12、炮孔13、炮孔14、…；炮孔21、炮孔22、炮孔23、炮孔24、…；炮孔31、炮孔32、炮孔33、炮孔34、…；........................................、…。該炮孔陣列包括若干排炮孔，例如第一排的炮孔炮孔11、炮孔12、炮孔13、炮孔14、…；第二排的炮孔炮孔21、炮孔22、炮孔23、炮孔24、;第三排的炮孔炮孔31、炮孔32、炮孔33、炮孔34、…；等等。相鄰排(例如第一排與第二排之間、第二排與第三排之間)的炮孔沿排的走向(例如沿炮孔11 —炮孔12 —炮孔13 —炮孔14的方向)相互交錯(cuò)，每一個(gè)炮孔(例如炮孔21)都對應(yīng)于其相鄰排炮孔的非炮孔處(例如第一排的炮孔11和12之間、第三排的炮孔31和32之間；
各炮孔排之間的距離D為孔距；相鄰炮孔排之間的距離H為排距.根據(jù)本發(fā)明，選擇小孔徑鉆頭和小孔網(wǎng)間距進(jìn)行鉆孔，鑿巖鉆速比原先提高A倍，按小孔網(wǎng)間距進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔數(shù)增加至原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積相當(dāng)于原來的B分之一，鉆頭孔徑為根號B分之一，A和B均為大于I的自然數(shù)。優(yōu)選地，A為4-6，而B為2-4。優(yōu)選地，A為5，而B為3。優(yōu)選地，炮孔直徑R縮小為82-98mm ;孔距D縮小為2. 8-3. 2m ;而排距H縮小為
2.4—2. 8mο優(yōu)選地，炮孔直徑R縮小為90mm ;孔距D縮小為3. Om ;而排距H縮小為2. 6m。如果現(xiàn)有技術(shù)的鉆孔直徑為φ，單位面積的鉆孔數(shù)量為N，而本發(fā)明的鉆孔直徑改 為 Φ，那么，\πφ2/4=ΒΝπΦ2/4, φ2=ΒΦ2, φ2/Β=Φ2?？傊?，鑿巖炮孔技術(shù)方案是，選擇小孔徑鉆頭和小孔網(wǎng)間距進(jìn)行鉆孔，鉆速比原先提高5倍左右，按變化后的孔網(wǎng)間距進(jìn)行施工作業(yè)，增加的鉆孔數(shù)量和前后鉆孔的面積正好都接近三倍，即鉆孔數(shù)是原來的三倍而鉆孔的面積相當(dāng)于原來的三分之一，一次爆破時(shí)炸藥量增加較少，而二次改炮量卻大大降低。如圖2所示的實(shí)施例，炮孔陣列的定位裝置100 ;鉆機(jī)系統(tǒng)的控制裝置150與所述鉆機(jī)系統(tǒng)120連通，至少一臺鉆機(jī)121的橫向移動器130和縱向移動器131可分別沿橫向?qū)к?10和縱向?qū)к?11在橫向驅(qū)動器140和縱向驅(qū)動器141的驅(qū)動下到達(dá)目標(biāo)炮孔101、102、103等的坐標(biāo)位置。如圖3所示的實(shí)施例，鉆機(jī)的電動裝置205使鉆頭206沿箭頭207所示的方向旋轉(zhuǎn)；鉆頭206的驅(qū)動缸200具有液壓伺服系統(tǒng)204，鉆頭206具有包括坡度規(guī)201和斜鉆轉(zhuǎn)軸 202。在另外一個(gè)實(shí)施例中，鉆頭206可以不設(shè)驅(qū)動缸200及其液壓伺服系統(tǒng)204,而僅設(shè)置進(jìn)給鉆頭206的施力裝置。根據(jù)本發(fā)明的一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括炮孔陣列定位裝置，該炮孔陣列包括若干排炮孔，各排相鄰炮孔之間的距離為孔距，相鄰炮孔排之間的距離為排距，每IOOm2的鉆孔數(shù)量為3. 5-3. 6Β,每個(gè)鉆孔的面積為17660-17665mm2/B ;鉆機(jī)系統(tǒng)的控制裝置，所述鉆機(jī)系統(tǒng)包括至少一臺鉆機(jī)，所述鉆機(jī)系統(tǒng)的控制裝置為向至少一臺鉆機(jī)發(fā)送移動和停止指令并且使各鉆機(jī)到達(dá)目標(biāo)炮孔坐標(biāo)位置的裝置；各鉆機(jī)的驅(qū)動裝置，其為驅(qū)動各鉆機(jī)移動和停止的裝置；各鉆機(jī)的導(dǎo)軌裝置，其包括使各鉆機(jī)到達(dá)目標(biāo)炮孔坐標(biāo)位置的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к?；各鉆機(jī)的電動裝置，其為使各鉆機(jī)的鉆頭旋轉(zhuǎn)的裝置；以及各鉆機(jī)的鉆頭，鉆頭孔徑為根號B分之一，B大于I。優(yōu)選地，B為2至4的自然數(shù)，更優(yōu)選地，B為3。優(yōu)選地，所述鉆機(jī)包括坡度規(guī)和斜鉆轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選地，所述炮孔陣列定位裝置是全站儀或炮孔陣列的樣板。根據(jù)本發(fā)明的一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括炮孔陣列定位裝置，該炮孔陣列包括若干排炮孔，各排相鄰炮孔之間的距離為孔距，相鄰炮孔排之間的距離為排距，每個(gè)炮孔直徑為82-98mm，孔距為2. 8-3. 2m,而排距為2. 4-2. Sm ；鉆機(jī)系統(tǒng)的控制裝置，所述鉆機(jī)系統(tǒng)包括至少一臺鉆機(jī)，所述鉆機(jī)系統(tǒng)的控制裝置為向至少一臺鉆機(jī)發(fā)送移動和停止指令并且使各鉆機(jī)到達(dá)目標(biāo)炮孔坐標(biāo)位置的裝置；各鉆機(jī)的驅(qū)動裝置，其為驅(qū)動各鉆機(jī)移動和停止的裝置；各鉆機(jī)的導(dǎo)軌裝置，其包括使各鉆機(jī)到達(dá)目標(biāo)炮孔坐標(biāo)位置的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墸桓縻@機(jī)的電動裝置，其為使各鉆機(jī)的鉆頭旋轉(zhuǎn)的裝置；以及各鉆機(jī)的鉆頭，鉆頭孔徑的名義尺寸與炮孔直徑的名義尺寸相同。優(yōu)選地，炮孔直徑為90mm ;孔距為3. Om ;而排距為2. 6m。優(yōu)選地，所述鉆機(jī)包括坡度規(guī)和斜鉆轉(zhuǎn)軸。
優(yōu)選地，所述炮孔陣列定位裝置是全站儀或炮孔陣列的樣板。
權(quán)利要求
1.一種尤其適用于露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝，主要包括鉆出炮孔陣列，該炮孔陣列可包括若干排炮孔，各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，可以選擇小孔徑鉆頭和小孔網(wǎng)間距進(jìn)行鉆孔，鑿巖鉆速比原先提高A倍，按小孔網(wǎng)間距進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔數(shù)增加至原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積相當(dāng)于原來的B分之一，A和B均大于I。
2.如權(quán)利要求I所述的采剝工藝，其特征在于，A和B均為自然數(shù)，A優(yōu)選為4至6，而B優(yōu)選為2至4。
3.如權(quán)利要求2所述的采剝工藝，其特征在于，A優(yōu)選為5，而B優(yōu)選為3。
4.一種尤其適用于露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝，主要包括鉆出炮孔陣列，該炮孔陣列可包括若干排炮孔，各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，炮孔直徑縮小為82至98mm ;孔距縮小為2. 8至3. 2m ;而排距縮小為2. 4至.2.8m。
5.如權(quán)利要求4所述的采剝工藝，其特征在于，炮孔直徑縮小優(yōu)選為90mm;孔距縮小優(yōu)選為3. Om ;而排距縮小優(yōu)選為2. 6m。
6.一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)，其包括鉆出的炮孔陣列，該炮孔陣列包括若干排炮孔，各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，鑿巖鉆速為原先的A倍，鉆孔數(shù)為原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積為原來的B分之一，鉆頭孔徑為根號B分之一，A和B均大于I。
7.如權(quán)利要求6所述的采剝系統(tǒng)，其特征在于，A和B均為自然數(shù)A為4至6，而B為2至4。
8.如權(quán)利要求7所述的采剝系統(tǒng)，其特征在于，A為5，而B為3。
9.一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝系統(tǒng)，其包括鉆出的炮孔陣列，該炮孔陣列包括若干排炮孔，各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，炮孔直徑縮小為82至98mm ;孔距縮小為2. 8至3. 2m ;而排距縮小為2. 4至2. 8m。
10.如權(quán)利要求9所述的采剝系統(tǒng)，其特征在于，炮孔直徑縮小為90mm;孔距縮小為.3.Om ;而排距縮小為2. 6mο
全文摘要
一種露天礦山堅(jiān)硬礦巖體的采剝工藝，包括鉆出炮孔陣列，該炮孔陣列包括若干排炮孔，相鄰排的炮孔沿排的走向相互交錯(cuò)，每一個(gè)炮孔都對應(yīng)于其相鄰排炮孔的非炮孔處；各排中相鄰炮孔之間的距離為孔距；相鄰炮孔排之間的距離為排距，其特征在于，選擇小孔徑鉆頭和小孔網(wǎng)間距進(jìn)行鉆孔，鑿巖鉆速比原先提高A倍，按小孔網(wǎng)間距進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔數(shù)增加至原來的B倍，而每個(gè)鉆孔的面積相當(dāng)于原來的B分之一，A和B均為大于1的自然數(shù)。本發(fā)明可使得大塊率和炮根殘余率大大的降低，采剝作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，操作方便、不需其它的投資、裝藥量不變，鑿孔時(shí)間縮短，二次爆破量大為減少。
文檔編號E21C47/00GK102926756SQ201210479308
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者胡細(xì)榮 申請人:江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團(tuán)有限公司