一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法与流程

本发明涉及表层含软质覆盖层的硬质层钻孔，尤其涉及一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法。

背景技术：

1、在露天矿山开采、基坑开挖、航道、港口炸礁疏通等工程领域，因施工速度快、效率高、成本低廉等优点，钻孔爆破是最为常见且应用最为广泛的技术手段。因风化、搬运、侵蚀、变质等地质作用，原始地表往往存在土、风化砂等软质材料覆盖的情况。针对以上情况，实际施工过程中通常先行采用挖掘机、推土机等设备将软质覆盖层进行剥离、归堆、清运；然后再进行钻孔等后续施工。该方式钻孔施工存在以下缺陷：1、因硬质岩层地形存在高、低起伏，凹凸不平，将软质覆盖层清除彻底难度极高，残留软质层会造成开孔困难，容易产生喇叭口，引起塌孔；2、清理出来的区域高低不平，后续钻机通行困难、无法摆放，部分需要钻凿炮孔区域够不着；装药爆破施工存在以下缺陷：3、凸出部位若装药因最小抵抗线、杜塞长度过小，爆破容易产生爆破飞石、噪声、冲击波等危害；若不装药，则堵塞长度过长会在孔口处产生大量大块；4、施工步骤多，难以连续作业，施工效率低。

2、因此，如何解决上述钻孔施工中因硬质岩层地形存在高、低起伏，凹凸不平，将软质覆盖层清除彻底难度极高，残留软质层会造成开孔困难，容易产生喇叭口，引起塌孔；清理出来的区域高低不平，后续钻机通行困难、无法摆放，部分需要钻凿炮孔区域够不着的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法。

2、本发明提出的一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，包括以下步骤：

3、s1、根据区域地质勘探资料，确定待开采区域地质情况；

4、s2、根据步骤s1中的资料，选定孔网参数，所述孔网参数包括：待钻孔的直径d、待钻孔的倾角α、最小抵抗线w、超深h、孔距a、排距b；

5、s3、根据步骤s2中选定的孔网参数在待开采区域现场进行孔位布置，并在各孔孔口处进行标记；

6、s4、利用rtk设备根据设计要求对每个孔进行测量孔深l；

7、s5、在步骤s3中的各个孔口处插入套管，所述套管插入至软质层与硬质层交界界面处，且套管直径d大于待钻孔直径d；

8、s6、采用钻孔机从所述套管伸入进行钻孔，钻至设定孔深。

9、优选地，露天矿山爆破时，所述步骤s6后还包括以下步骤：

10、s7、钻孔验收及软质覆盖层深度、硬质层深度计算：对已成型孔的深度进行检测验；并分别计算软质覆盖层厚度即套管插入深度l1、硬质层深度l2；

11、s8、堵塞长度计算：根据步骤s7中的l1和l2的数值，确定堵塞长度l3；

12、s9、装药：钻好的孔内采用连续柱状方式安装炸药，直至预留堵塞位置，并根据堵塞长度l3将堵塞材料填入炸药上方覆盖；

13、s10、爆破后挖装过程中收集套管，用于下一循环作业。

14、优选地，所述步骤s3中，孔位布置根据步骤s2选定的孔网参数在待开采区域现场使用皮尺进行梅花形布置，并在各孔孔口处插入小红旗进行标记。

15、优选地，所述步骤s4中，利用rtk设备测量前用以矿山建好的基准点进行精度校正，所测孔深l为孔口至设计的底标高深度与超深h之和，各个待钻孔的孔底落在同一平面。

16、优选地，所述步骤s1中的地质勘探资料包括软质覆盖层厚度、硬质层的岩性特征、节理裂隙发育情况。

17、优选地，所述步骤s5中，所述套管的材质设为钢或铁，长度为0.5～2m。。

18、优选地，所述步骤s5中，所述套管插入采用人工锤击或机械压入，压入时以待钻孔为中心，倾角α相同。

19、优选地，所述步骤s8中，堵塞长度按以下方式确定：若套管插入深度l1≥40倍待钻孔直径d，则堵塞长度l3＝l1+20d；若套管插入深度l1＜40倍待钻孔直径直径d，则堵塞长度l3＝40d。

20、综上所述，本发明具有以下有益效果：(1)本发明在钻孔前预先插入套管，有效将软质覆盖层与硬质层隔离，既可以在开孔时方便高效，还可以避免地表软质覆盖层内积水渗入炮孔，引起塌孔的问题；(2)本发明无需清理表层软质覆盖层，减少了剥离环节，提高了施工效率，节约了经济成本。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，露天矿山爆破时，所述步骤s6后还包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s3中，孔位布置根据步骤s2选定的孔网参数在待开采区域现场使用皮尺进行梅花形布置，并在各孔孔口处插入小红旗进行标记。

4.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s4中，利用rtk设备测量前用以矿山建好的基准点进行精度校正，所测孔深l为孔口至设计的底标高深度与超深h之和，各个待钻孔的孔底落在同一平面。

5.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s1中的地质勘探资料包括软质覆盖层厚度、硬质层的岩性特征、节理裂隙发育情况。

6.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述套管的材质设为钢或铁，长度为0.5～2m。

7.根据权利要求1所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述套管插入采用人工锤击或机械压入，压入时以待钻孔为中心，倾角α相同。

8.根据权利要求2所述表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，其特征在于，所述步骤s8中，堵塞长度按以下方式确定：若套管插入深度l1≥40倍待钻孔直径d，则堵塞长度l3＝l1+20d；若套管插入深度l1＜40倍待钻孔直径直径d，则堵塞长度l3＝40d。

技术总结
本发明公开了一种表层含软质覆盖层的硬质层钻孔方法，包括以下步骤：S1、掌握区域地质资料；S2、选定孔网参数；S3、孔位布置；S4、孔深测定；S5、插入套管；S6、钻孔。如此，本发明在钻孔前预先插入套管，有效将软质覆盖层与硬质层隔离，既可以在开孔时方便高效，还可以避免地表软质覆盖层内积水渗入炮孔，引起塌孔的问题；且无需清理表层软质覆盖层，减少了剥离环节，提高了施工效率，节约了经济成本。

技术研发人员：廖敏敏,谢锦程,钟海峰,郭靖,王邦敏,陶粞,何溪瑞
受保护的技术使用者：宜春国轩矿业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23