楊燦儒

(云南省地質(zhì)工程勘察總公司，云南 昆明 650000)

隨著金屬礦開(kāi)采技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，其開(kāi)采的深度也在不斷地完善，金屬礦實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的開(kāi)采，但是，在大規(guī)模開(kāi)采的同時(shí)，對(duì)巷道的破壞程度也越來(lái)越嚴(yán)重。

因此，對(duì)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定是很重要的，其可以提高金屬礦巷道的質(zhì)量，減少外力對(duì)其的破壞，本文通過(guò)分析金屬礦探礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的要領(lǐng)，對(duì)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定進(jìn)行基本概述，并對(duì)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的公式進(jìn)行推導(dǎo)，從而科學(xué)而有效地決定金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔的數(shù)量，提高金屬礦探礦巷道的堅(jiān)實(shí)度和抗壓能力。

一、金屬礦探礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)分析

(一)金屬礦探礦巷道的斷面形狀以及尺寸

金屬礦探礦巷道的斷面根據(jù)其邊線(xiàn)顯示出的形狀可以分為折疊型和伸變型兩種，我國(guó)的金屬礦普遍使用的巷道斷面的形狀一般呈現(xiàn)長(zhǎng)方形、橋拱形和梯形，金屬礦探礦巷道尺寸一般是按照其需求來(lái)設(shè)計(jì)的，以方便施工為主要的原則。

金屬礦探礦巷道在掘進(jìn)后進(jìn)行支付斷面的改造，使之成為毛斷面，在增加支護(hù)結(jié)構(gòu)后，斷面形成凈斷面，金屬礦探礦巷道的大小主要是由金屬礦探礦巷道的凈高和凈寬來(lái)決定的。

(二)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)施工的定向分析

為了能夠準(zhǔn)確的了解金屬礦探礦巷道的深度和方向，能夠快速的找出掘進(jìn)的位置點(diǎn)，在進(jìn)行掘進(jìn)之前應(yīng)該將巷道中的腰線(xiàn)牽引到掘進(jìn)的層面上來(lái)，按照金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的方向確定輔助眼，用明顯的標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)注，然后對(duì)準(zhǔn)位置打眼。

在進(jìn)行金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的時(shí)候，要確保金屬礦探礦巷道的規(guī)模、大小和坡度是符合要求的。

(三)金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)技術(shù)分析

現(xiàn)在使用的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)技術(shù)主要是運(yùn)用懸臂型的掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，也可以采用連續(xù)式的采煤機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，還有一種技術(shù)是運(yùn)用掘錨機(jī)械進(jìn)行金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)工作。

運(yùn)用綜合的機(jī)械化的掘煤機(jī)進(jìn)行金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)，懸臂型的掘進(jìn)機(jī)械是進(jìn)行金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，也可以采用連續(xù)的采煤機(jī)，運(yùn)用間斷式的運(yùn)輸方法，其工作界面為采煤機(jī)。

(四)金屬礦探礦巷道陶造掘進(jìn)

決定金屬礦巷道掘進(jìn)的效率關(guān)鍵在于掌握其掘進(jìn)的爆破，在對(duì)金屬礦探礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)的時(shí)候，對(duì)堅(jiān)硬的碎巖石的掘進(jìn)難度非常大，而金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)的效率很大程度上是由其炮眼的爆破效果決定的，因此，要改善金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)效果，就要選擇合理的掘進(jìn)方式。現(xiàn)在常見(jiàn)的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)方式中，最普遍使用的是掏槽的方法，這種方法運(yùn)用直眼掏槽的方法，在金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的過(guò)程中不會(huì)受到巷道寬度的限制。

二、金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定綜述

我國(guó)每年都要對(duì)幾十萬(wàn)米的金屬礦探礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)，其中絕大多數(shù)是采用的爆破法進(jìn)行掘進(jìn)的，爆破耗費(fèi)的時(shí)間非常多，占用了整個(gè)掘進(jìn)流程的一半，所以，如果能夠根據(jù)金屬礦的地形和環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)的設(shè)計(jì)，就可以改善巷道掘進(jìn)的效率。在對(duì)炮孔的數(shù)量、直徑和深度等進(jìn)行探究是比較重要的，通過(guò)分析金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量，可以確定金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的方式和參數(shù)，會(huì)從根本上解決金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的效率問(wèn)題，提高鑿巖爆破的效果。

盡管金屬礦探礦巷道掘進(jìn)要在不同的環(huán)境和地質(zhì)狀況下進(jìn)行，但是，金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的物理參數(shù)和所使用的機(jī)械設(shè)備是相同的，一般都是采用II－55、II－60型的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備。金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的炮孔大小也是基本不變的，其直徑大約為50毫米，炮孔的深度為兩米左右，其平均深度為1.4米，在一般的情況下，在金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的時(shí)候，一般采用的是縱向的掘進(jìn)方式。按照普氏公式進(jìn)行計(jì)算，會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的炮孔數(shù)量比實(shí)際金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的炮孔數(shù)量多接近三分之一，而按照波克羅夫斯基的公式進(jìn)行計(jì)算，會(huì)發(fā)展計(jì)算的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量比實(shí)際金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中炮孔數(shù)量多一倍以上。按照金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的要求，炮孔的裝藥量要使巖石能夠充分地掘進(jìn)，不同種類(lèi)的巖石的掘進(jìn)，裝藥量也是不同的。

三、計(jì)算金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的公式探究

本文通過(guò)研究計(jì)算金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的公式，研究的公式計(jì)算出的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量與實(shí)際掘進(jìn)過(guò)程中的炮孔數(shù)量的差別是最小的，按照對(duì)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程的觀察，可以發(fā)現(xiàn)普氏的炮孔計(jì)算公式與其系數(shù)F=12－20的巖石以及礦床中的掘進(jìn)橫斷面為5－6平方米的巷道的時(shí)候，可以得出N=sn這樣的公式，在公式中，s是金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的橫斷面，單位是平方米;n是金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中對(duì)炮孔的消耗量，單位是孔每立方米，金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中對(duì)炮孔的消耗量數(shù)值一般在3－5.5之間。

金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，合理的炮孔數(shù)量可以確保巷道之間的貫通裂隙的形成，應(yīng)該綜合考慮金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中貫通裂隙形成的作用，炮孔的數(shù)量可以運(yùn)用公式K=E/W來(lái)計(jì)算，其中，K代表的是炮孔的密集系數(shù)，其系數(shù)一般控制在0.7－1.2之間，當(dāng)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的巖石比較堅(jiān)硬時(shí)，就選擇比較大的系數(shù)，當(dāng)巖石比較軟時(shí)，可以選擇小系數(shù)。E代表的是炮孔周邊的距離，距離一般為500毫米左右。W指的是最小抵抗線(xiàn)，在金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，周邊線(xiàn)的中心部位應(yīng)該設(shè)計(jì)在金屬礦探礦巷道的掘進(jìn)斷面上，而且應(yīng)在金屬礦探礦巷道輪廓線(xiàn)的斜下方，距離一般控制在140毫米左右，這樣可以使金屬礦探礦巷道掘進(jìn)工作有足夠的空間。

根據(jù)公式N=sn，得到了另外的普氏公式N=2.8s*f/s以及公式N=2.8s*f/s，所計(jì)算的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量與實(shí)際的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用N=sn公式計(jì)算出的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量最接近實(shí)際掘進(jìn)過(guò)程的炮孔數(shù)量，其結(jié)果如下表所示:

?

當(dāng)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的橫斷面的面積為5－6.5平方米的時(shí)候，在橫向?qū)饘俚V探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要根據(jù)礦區(qū)巖石構(gòu)成成分的不同來(lái)確定，其普氏系數(shù)也是不同的，普氏系數(shù)可以根據(jù)礦區(qū)巖石的硬度來(lái)決定，以下普氏系數(shù)值僅供參考:

當(dāng)對(duì)強(qiáng)度比較大的金屬礦探礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)的時(shí)候，公式N=sn可以簡(jiǎn)化成N=4s，在選擇數(shù)值N的時(shí)候，要根據(jù)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的橫斷面積的大小來(lái)選擇，這樣可以實(shí)現(xiàn)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)效率的提高。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在，我國(guó)的金屬礦企業(yè)越來(lái)越多，隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)金屬礦的需求量也在與日俱增，因此，對(duì)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定進(jìn)行探討是很有必要的。現(xiàn)在使用的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)技術(shù)主要是運(yùn)用懸臂型的掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，也可以采用連續(xù)式的采煤機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，在一般的情況下，在金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的時(shí)候，一般采用的是縱向的掘進(jìn)方式。巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量與實(shí)際的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用N=sn公式計(jì)算出的金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量最接近實(shí)際掘進(jìn)過(guò)程的炮孔數(shù)量，根據(jù)金屬礦的地形和環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)的設(shè)計(jì)，就可以改善巷道掘進(jìn)的效率，在對(duì)炮孔的數(shù)量、直徑和深度等進(jìn)行探究是比較重要的。

［1］余燦，廖先葵.如何確定金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的方法探究 ［J］.世界采礦快報(bào)，2010，14:3－4.

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