小臺車扇形炮孔測設方法

熊 海

（凡口鉛鋅礦， 廣東 韶關市 512325）

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場（WS3＃～WS4＃穿），采用巷道式機械化臺車（簡稱小臺車）扇形孔后退式側向崩落法回采，是頂底柱高效回采工藝試驗采場。

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）泥盆系中統東崗嶺上亞階深灰色中厚層灰巖夾薄層白云質粉砂巖，薄層粉巖易脆性碎裂成薄層片塊，影響礦巖的結構穩定性。上下盤礦巖分界處有斷層通過，礦界與斷層幾乎重疊，斷層節理發育，結構較為破碎，上盤礦巖分界易產生滑板面，易冒落。

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

1 扇形炮孔設計

扇形炮孔設計的依據是測量人員提供的12個采場實測剖面圖、鑿巖小臺車技術參數和爆破技術參數。

1.1 中心軸線

由于鑿巖作業的場地限制、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計的基準線，本采場基準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線垂直，各排扇形炮孔終孔在統一高度，使爆破后，采場頂板成“人”字形的穩固結構，各排炮孔上下盤炮孔施工到礦巖分界線。

1.3 基準孔

每排扇形炮孔設計一個傾角為35°的基準孔（即0＃孔），0＃孔以上的炮孔編為上1＃、上2＃、上3＃、……，0＃孔以下的炮孔編為下1＃、下2＃、下3＃、……，鑿巖機至懸臂中心距離R＝0.85m，每個扇形炮孔之間的夾角約為13°。孔底距為1.4m，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扇形炮孔設計，將扇形炮孔基準點（與小臺車鉆臂的端點重合），各排扇形炮孔的排線、排號、基準孔（即0＃孔）的孔位，標定在采場頂板、邊幫。

2.1 鋪設皮尺

根據設計扇形炮孔的排線，以采場南頭模板為起點，由南至北沿采場走向東西兩幫鋪設東幫皮尺1和西幫皮尺2，用圖解法量取每排線上的數據，確定每排的扇形炮孔的排線，炮孔排線的施測見圖2，扇形炮孔的排線數據見表1。

圖2 炮孔排線施測示意

表1 扇形炮孔的排線數據

2.2 控制點標定

2.2.1 測量數據解算

扇形炮孔基準點（與小臺車鉆臂的端點重合）是以采場底板上Ho＝1.5m，距東幫單邊模2.0m，基準孔的傾角為α＝35°。鉆孔激光標定儀儀高為Hi＝1.28m，鑿巖機至懸臂中心距離 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 鋪設排線

根據排線在東幫皮尺1和西幫皮尺2上的數據，從東幫到西幫鋪設皮尺3，確定排線。

2.2.3 基準點

根據測量數據解算，在排線上鋪設皮尺3，皮尺2.0m處吊垂線投至采場頂板，投油漆點。在鋪設皮尺3上東幫、西幫高1.5m處投油漆點，確定炮孔方向，并標明排號。根據排線上采場頂板油漆點和東幫、西幫油漆點，確定基準點。

2.2.4 基準孔位

根據測量數據解算，在排線上鋪設皮尺3，架設鉆孔激光標定儀（儀高為Hi＝1.28m），調整基準孔的傾角為35°，自由懸掛對準皮尺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，即基準孔點，用油漆標定，如圖3所示。

圖3 基準孔放樣示意

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吊垂線和東幫、西幫高1.5m處投油漆點連線，調整鉆臂使鉆臂的端點與炮孔基準點重合，調整推進梁在東幫、西幫高1.5m處投油漆點連線上，確定炮孔定位定向。

（2）炮孔傾向。鑿巖小臺車操作人員，調整推進梁鉆孔對準排線上2.0m處采場頂板投油漆點，將推進梁向中心軸線前傾85°，孔位向前移Htg85°（鉆臂的端點到排線上2.0m處采場頂板投油漆點的高度）。然后鑿巖小臺車后退，鉆臂沿中心軸線，推進梁鉆孔對準排線上2.0m處采場頂板投油漆點，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，確保同一基準點施工鉆孔。將推進梁旋轉對準基準孔（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，按照設計的各排炮孔剖面、炮孔參數表進行施工，對炮孔排號、孔號、孔深、傾角、傾向、方位角、礦巖返水情況進行記錄，作為礦巖界線修訂、爆破設計的依據。

（5）炮孔施工驗收。炮孔驗收內容包括炮孔排號、孔號、孔深、傾角、傾向、方位角等，若有炮孔不合格應及時補打炮孔。根據礦巖的情況，需要補打的炮孔，在相應的排線上現場標定。

4 結 語

獅嶺南－280m210＃a中底柱采場（WS3＃～WS4＃穿）扇形孔后退式側向崩落法回采試驗成功，小臺車回采工藝適用于頂底柱采場、緩傾斜礦體、條帶狀礦體，難采采場。

（1）小臺車扇形炮孔設計時，沿著采場走向，以采場底板上1.5m，邊幫2.0m，設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°；每排扇形炮孔設計一個傾角為35°的基準孔，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，沿采場走向兩幫鋪設皮尺到采場另一端，用圖解法，確定排線、排號，標定每排的扇形炮孔的基準點，用鉆孔激光標定儀標定基準孔。

（3）小臺車扇形炮孔施工時，以基準孔位開鉆，各炮孔排面的方位角與基準線垂直，同排炮孔終孔在統一高度，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，根據現場記錄炮孔參數、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向崩落法回采工藝在采場試驗成功，本文總結了小臺車扇形炮孔測設方法，為地下開采礦山提供了借鑒經驗。

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

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