小臺車扇形炮孔測設(shè)方法

熊 海

（凡口鉛鋅礦， 廣東 韶關(guān)市 512325）

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場（WS3?！玏S4＃穿），采用巷道式機(jī)械化臺車（簡稱小臺車）扇形孔后退式側(cè)向崩落法回采，是頂?shù)字咝Щ夭晒に囋囼?yàn)采場。

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場，礦體為條帶狀，緩傾斜，上下盤斜傾角約為45°，礦體厚度約為6.5m，賦存在D2db含礦地層中。上下盤圍巖為（D2db）泥盆系中統(tǒng)東崗嶺上亞階深灰色中厚層灰?guī)r夾薄層白云質(zhì)粉砂巖，薄層粉巖易脆性碎裂成薄層片塊，影響礦巖的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。上下盤礦巖分界處有斷層通過，礦界與斷層幾乎重疊，斷層節(jié)理發(fā)育，結(jié)構(gòu)較為破碎，上盤礦巖分界易產(chǎn)生滑板面，易冒落。

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場，底板標(biāo)高－280.6m與210＃a采場拉底層標(biāo)高－269.3m相距11.3m，東幫采取單邊立模，采用巷道式機(jī)械化臺車（簡稱小臺車）扇形孔后退式側(cè)向崩落法回采，本文介紹扇形炮孔測設(shè)方法。

1 扇形炮孔設(shè)計(jì)

扇形炮孔設(shè)計(jì)的依據(jù)是測量人員提供的12個(gè)采場實(shí)測剖面圖、鑿巖小臺車技術(shù)參數(shù)和爆破技術(shù)參數(shù)。

1.1 中心軸線

由于鑿巖作業(yè)的場地限制、礦體傾角的制約以及鑿巖小臺車鉆孔性能的約束，沿著采場走向，在采場底板以上1.5m，距東幫單邊立模2.0m，設(shè)計(jì)一條小臺車中心軸線，以小臺車中心軸線作為扇形炮孔設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)線，本采場基準(zhǔn)線基本上與東幫單邊立模平行。

1.2 炮孔排面

扇形炮孔基本上沿礦體傾向布置，各炮孔排面在直線上相互平行，炮孔排距為1.3m，彎道上炮孔排面與直線上炮孔排面的排距大致相等（約1.3 m），炮孔沿中心軸線向前傾85°，以利于崩礦，各炮孔排面的方位角與基準(zhǔn)線垂直，各排扇形炮孔終孔在統(tǒng)一高度，使爆破后，采場頂板成“人”字形的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，各排炮孔上下盤炮孔施工到礦巖分界線。

1.3 基準(zhǔn)孔

每排扇形炮孔設(shè)計(jì)一個(gè)傾角為35°的基準(zhǔn)孔（即0?？祝??？滓陨系呐诳拙帪樯?＃、上2＃、上3＃、……，0?？滓韵碌呐诳拙帪橄?＃、下2＃、下3＃、……，鑿巖機(jī)至懸臂中心距離R＝0.85m，每個(gè)扇形炮孔之間的夾角約為13°?？椎拙酁?.4m，見圖1。

圖1 扇形炮孔布置示意

2 扇形炮孔放樣

扇形炮孔放樣是根據(jù)扇形炮孔設(shè)計(jì)，將扇形炮孔基準(zhǔn)點(diǎn)（與小臺車鉆臂的端點(diǎn)重合），各排扇形炮孔的排線、排號、基準(zhǔn)孔（即0?？祝┑目孜?，標(biāo)定在采場頂板、邊幫。

2.1 鋪設(shè)皮尺

根據(jù)設(shè)計(jì)扇形炮孔的排線，以采場南頭模板為起點(diǎn)，由南至北沿采場走向東西兩幫鋪設(shè)東幫皮尺1和西幫皮尺2，用圖解法量取每排線上的數(shù)據(jù)，確定每排的扇形炮孔的排線，炮孔排線的施測見圖2，扇形炮孔的排線數(shù)據(jù)見表1。

圖2 炮孔排線施測示意

表1 扇形炮孔的排線數(shù)據(jù)

2.2 控制點(diǎn)標(biāo)定

2.2.1 測量數(shù)據(jù)解算

扇形炮孔基準(zhǔn)點(diǎn)（與小臺車鉆臂的端點(diǎn)重合）是以采場底板上Ho＝1.5m，距東幫單邊模2.0m，基準(zhǔn)孔的傾角為α＝35°。鉆孔激光標(biāo)定儀儀高為Hi＝1.28m，鑿巖機(jī)至懸臂中心距離 OB（R＝0.85 m）。CO＝OB／cosα，OD＝Ho－Hi，AD＝CD／tgα＝（CO＋OD）／tgα，解得AD＝1.797≈1.8m。

2.2.2 鋪設(shè)排線

根據(jù)排線在東幫皮尺1和西幫皮尺2上的數(shù)據(jù)，從東幫到西幫鋪設(shè)皮尺3，確定排線。

2.2.3 基準(zhǔn)點(diǎn)

根據(jù)測量數(shù)據(jù)解算，在排線上鋪設(shè)皮尺3，皮尺2.0m處吊垂線投至采場頂板，投油漆點(diǎn)。在鋪設(shè)皮尺3上東幫、西幫高1.5m處投油漆點(diǎn)，確定炮孔方向，并標(biāo)明排號。根據(jù)排線上采場頂板油漆點(diǎn)和東幫、西幫油漆點(diǎn)，確定基準(zhǔn)點(diǎn)。

2.2.4 基準(zhǔn)孔位

根據(jù)測量數(shù)據(jù)解算，在排線上鋪設(shè)皮尺3，架設(shè)鉆孔激光標(biāo)定儀（儀高為Hi＝1.28m），調(diào)整基準(zhǔn)孔的傾角為35°，自由懸掛對準(zhǔn)皮尺0.2m處，激光通過2.0m處吊垂線，使激光在排線鉛垂面上，所投到采場頂板的光斑，即基準(zhǔn)孔點(diǎn)，用油漆標(biāo)定，如圖3所示。

圖3 基準(zhǔn)孔放樣示意

3 扇形炮孔施工

（1）炮孔定位定向。鑿巖小臺車操作人員，通過排線上2.0m處采場頂板投油漆點(diǎn)吊垂線和東幫、西幫高1.5m處投油漆點(diǎn)連線，調(diào)整鉆臂使鉆臂的端點(diǎn)與炮孔基準(zhǔn)點(diǎn)重合，調(diào)整推進(jìn)梁在東幫、西幫高1.5m處投油漆點(diǎn)連線上，確定炮孔定位定向。

（2）炮孔傾向。鑿巖小臺車操作人員，調(diào)整推進(jìn)梁鉆孔對準(zhǔn)排線上2.0m處采場頂板投油漆點(diǎn)，將推進(jìn)梁向中心軸線前傾85°，孔位向前移Htg85°（鉆臂的端點(diǎn)到排線上2.0m處采場頂板投油漆點(diǎn)的高度）。然后鑿巖小臺車后退，鉆臂沿中心軸線，推進(jìn)梁鉆孔對準(zhǔn)排線上2.0m處采場頂板投油漆點(diǎn)，確定炮孔傾向。

（3）炮孔施工順序。鑿巖小臺車操作人員，確定炮孔定位定向、炮孔傾向，鉆臂梁固定不動(dòng)，確保同一基準(zhǔn)點(diǎn)施工鉆孔。將推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)基準(zhǔn)孔（即0＃孔）的孔位等高線上開鉆，同排炮孔先施工炮孔下1＃、下2＃、下3＃、……再施工炮孔上1＃、上2＃、上3＃、……，同排炮孔終孔在統(tǒng)一高度，上下盤炮孔施工都是見巖石即停鉆，使同排炮孔在同一個(gè)扇形面上。

（4）炮孔施工記錄。鑿巖小臺車操作人員，按照設(shè)計(jì)的各排炮孔剖面、炮孔參數(shù)表進(jìn)行施工，對炮孔排號、孔號、孔深、傾角、傾向、方位角、礦巖返水情況進(jìn)行記錄，作為礦巖界線修訂、爆破設(shè)計(jì)的依據(jù)。

（5）炮孔施工驗(yàn)收。炮孔驗(yàn)收內(nèi)容包括炮孔排號、孔號、孔深、傾角、傾向、方位角等，若有炮孔不合格應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打炮孔。根據(jù)礦巖的情況，需要補(bǔ)打的炮孔，在相應(yīng)的排線上現(xiàn)場標(biāo)定。

4 結(jié) 語

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場（WS3?！玏S4＃穿）扇形孔后退式側(cè)向崩落法回采試驗(yàn)成功，小臺車回采工藝適用于頂?shù)字蓤?、緩傾斜礦體、條帶狀礦體，難采采場。

（1）小臺車扇形炮孔設(shè)計(jì)時(shí)，沿著采場走向，以采場底板上1.5m，邊幫2.0m，設(shè)計(jì)一條小臺車中心軸線；直線和彎道炮孔排距大致相等，排距1.3～1.5m；炮孔沿中心軸線向前傾75°～85°；每排扇形炮孔設(shè)計(jì)一個(gè)傾角為35°的基準(zhǔn)孔，每個(gè)扇形炮孔之間的夾角約為13°，孔底距為1.2～1.5m。

（2）小臺車扇形炮孔放樣時(shí)，以采場一端為起點(diǎn)，沿采場走向兩幫鋪設(shè)皮尺到采場另一端，用圖解法，確定排線、排號，標(biāo)定每排的扇形炮孔的基準(zhǔn)點(diǎn)，用鉆孔激光標(biāo)定儀標(biāo)定基準(zhǔn)孔。

（3）小臺車扇形炮孔施工時(shí)，以基準(zhǔn)孔位開鉆，各炮孔排面的方位角與基準(zhǔn)線垂直，同排炮孔終孔在統(tǒng)一高度，上下盤炮孔施工都是見巖石即停鉆，使同排炮孔在同一個(gè)扇形面上。

（4）小臺車扇形炮孔爆破時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場記錄炮孔參數(shù)、返水修訂礦巖界線，做到精確裝藥。

（5）小臺車扇形孔后退式側(cè)向崩落法回采工藝在采場試驗(yàn)成功，本文總結(jié)了小臺車扇形炮孔測設(shè)方法，為地下開采礦山提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 《采礦手冊》編委會.采礦手冊（第二卷）［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

［2］ 《金屬礦山測量手冊》編委會.金屬礦山測量手冊［M］.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995.