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。
扇形炮孔設(shè)計的依據(jù)是測量人員提供的12個采場實(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)。
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)計的基準(zhǔn)線,本采場基準(zhǔn)線基本上與東幫單邊立模平行。
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。
每排扇形炮孔設(shè)計一個傾角為35°的基準(zhǔn)孔(即0#孔),0#孔以上的炮孔編為上1#、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
扇形炮孔放樣是根據(jù)扇形炮孔設(shè)計,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#孔)的孔位,標(biāo)定在采場頂板、邊幫。
根據(jù)設(shè)計扇形炮孔的排線,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)
2.2.1 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
(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,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??祝┑目孜坏雀呔€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。
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)計時,沿著采場走向,以采場底板上1.5m,邊幫2.0m,設(shè)計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)計一個傾角為35°的基準(zhǔn)孔,每個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,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,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扇形面上。
(4)小臺車扇形炮孔爆破時,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.