淺析金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的決定

楊燦儒

(云南省地質(zhì)工程勘察總公司，云南 昆明 650000)

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

因此，對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，減少外力對其的破壞，本文通過分析金屬礦探礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的要領(lǐng)，對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)其邊線顯示出的形狀可以分為折疊型和伸變型兩種，我國的金屬礦普遍使用的巷道斷面的形狀一般呈現(xiàn)長方形、橋拱形和梯形，金屬礦探礦巷道尺寸一般是按照其需求來設(shè)計的，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)該將巷道中的腰線牽引到掘進(jìn)的層面上來，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，然后對準(zhǔn)位置打眼。

在進(jìn)行金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的時候，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，在對金屬礦探礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)的時候，對堅硬的碎巖石的掘進(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)的過程中不會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

我國每年都要對幾十萬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)的時間非常多，占用了整個掘進(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，就可以改善巷道掘進(jìn)的效率。在對炮孔的數(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)，會從根本上解決金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的效率問題，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)行計算，會發(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)行計算，會發(fā)展計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)，不同種類的巖石的掘進(jìn)，裝藥量也是不同的。

三、計算金屬礦探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量的公式探究

本文通過研究計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)過程中的炮孔數(shù)量的差別是最小的，按照對金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過程的觀察，可以發(fā)現(xiàn)普氏的炮孔計算公式與其系數(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)過程中對炮孔的消耗量，單位是孔每立方米，金屬礦探礦巷道掘進(jìn)過程中對炮孔的消耗量數(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來計算，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)的巖石比較堅硬時，就選擇比較大的系數(shù)，當(dāng)巖石比較軟時，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，在金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的過程中，周邊線的中心部位應(yīng)該設(shè)計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)行對比，可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用N=sn公式計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平方米的時候，在橫向?qū)饘俚V探礦巷道掘進(jìn)炮孔數(shù)量進(jìn)行計算的時候，要根據(jù)礦區(qū)巖石構(gòu)成成分的不同來確定，其普氏系數(shù)也是不同的，普氏系數(shù)可以根據(jù)礦區(qū)巖石的硬度來決定，以下普氏系數(shù)值僅供參考:

當(dāng)對強(qiáng)度比較大的金屬礦探礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)的時候，公式N=sn可以簡化成N=4s，在選擇數(shù)值N的時候，要根據(jù)金屬礦探礦巷道掘進(jìn)的橫斷面積的大小來選擇，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

現(xiàn)在，我國的金屬礦企業(yè)越來越多，隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對金屬礦的需求量也在與日俱增，因此，對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)行對比，可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用N=sn公式計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，就可以改善巷道掘進(jìn)的效率，在對炮孔的數(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，2010，14:3－4.

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