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        淺析金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定

        2014-03-13 03:39:36楊燦儒
        城市地理 2014年22期
        關(guān)鍵詞:探礦金屬礦炮孔

        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:

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        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.

        [2]路燕澤,劉偉,李成合,許長(zhǎng)新.金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中確定炮孔數(shù)量方法的應(yīng)用分析 [J].化工礦物與加工,2011,28:46-48.

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