小台车扇形炮孔测设方法

熊 海

（凡口铅锌矿， 广东 韶关市 512325）

狮岭南－280m210＃a中底柱采场（WS3＃～WS4＃穿），采用巷道式机械化台车（简称小台车）扇形孔后退式侧向崩落法回采，是顶底柱高效回采工艺试验采场。

狮岭南－280m210＃a中底柱采场，矿体为条带状，缓倾斜，上下盘斜倾角约为45°，矿体厚度约为6.5m，赋存在D2db含矿地层中。上下盘围岩为（D2db）泥盆系中统东岗岭上亚阶深灰色中厚层灰岩夹薄层白云质粉砂岩，薄层粉岩易脆性碎裂成薄层片块，影响矿岩的结构稳定性。上下盘矿岩分界处有断层通过，矿界与断层几乎重叠，断层节理发育，结构较为破碎，上盘矿岩分界易产生滑板面，易冒落。

狮岭南－280m210＃a中底柱采场，底板标高－280.6m与210＃a采场拉底层标高－269.3m相距11.3m，东帮采取单边立模，采用巷道式机械化台车（简称小台车）扇形孔后退式侧向崩落法回采，本文介绍扇形炮孔测设方法。

1 扇形炮孔设计

扇形炮孔设计的依据是测量人员提供的12个采场实测剖面图、凿岩小台车技术参数和爆破技术参数。

1.1 中心轴线

由于凿岩作业的场地限制、矿体倾角的制约以及凿岩小台车钻孔性能的约束，沿着采场走向，在采场底板以上1.5m，距东帮单边立模2.0m，设计一条小台车中心轴线，以小台车中心轴线作为扇形炮孔设计的基准线，本采场基准线基本上与东帮单边立模平行。

1.2 炮孔排面

扇形炮孔基本上沿矿体倾向布置，各炮孔排面在直线上相互平行，炮孔排距为1.3m，弯道上炮孔排面与直线上炮孔排面的排距大致相等（约1.3 m），炮孔沿中心轴线向前倾85°，以利于崩矿，各炮孔排面的方位角与基准线垂直，各排扇形炮孔终孔在统一高度，使爆破后，采场顶板成“人”字形的稳固结构，各排炮孔上下盘炮孔施工到矿岩分界线。

1.3 基准孔

每排扇形炮孔设计一个倾角为35°的基准孔（即0＃孔），0＃孔以上的炮孔编为上1＃、上2＃、上3＃、……，0＃孔以下的炮孔编为下1＃、下2＃、下3＃、……，凿岩机至悬臂中心距离R＝0.85m，每个扇形炮孔之间的夹角约为13°。孔底距为1.4m，见图1。

图1 扇形炮孔布置示意

2 扇形炮孔放样

扇形炮孔放样是根据扇形炮孔设计，将扇形炮孔基准点（与小台车钻臂的端点重合），各排扇形炮孔的排线、排号、基准孔（即0＃孔）的孔位，标定在采场顶板、边帮。

2.1 铺设皮尺

根据设计扇形炮孔的排线，以采场南头模板为起点，由南至北沿采场走向东西两帮铺设东帮皮尺1和西帮皮尺2，用图解法量取每排线上的数据，确定每排的扇形炮孔的排线，炮孔排线的施测见图2，扇形炮孔的排线数据见表1。

图2 炮孔排线施测示意

表1 扇形炮孔的排线数据

2.2 控制点标定

2.2.1 测量数据解算

扇形炮孔基准点（与小台车钻臂的端点重合）是以采场底板上Ho＝1.5m，距东帮单边模2.0m，基准孔的倾角为α＝35°。钻孔激光标定仪仪高为Hi＝1.28m，凿岩机至悬臂中心距离 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 铺设排线

根据排线在东帮皮尺1和西帮皮尺2上的数据，从东帮到西帮铺设皮尺3，确定排线。

2.2.3 基准点

根据测量数据解算，在排线上铺设皮尺3，皮尺2.0m处吊垂线投至采场顶板，投油漆点。在铺设皮尺3上东帮、西帮高1.5m处投油漆点，确定炮孔方向，并标明排号。根据排线上采场顶板油漆点和东帮、西帮油漆点，确定基准点。

2.2.4 基准孔位

根据测量数据解算，在排线上铺设皮尺3，架设钻孔激光标定仪（仪高为Hi＝1.28m），调整基准孔的倾角为35°，自由悬挂对准皮尺0.2m处，激光通过2.0m处吊垂线，使激光在排线铅垂面上，所投到采场顶板的光斑，即基准孔点，用油漆标定，如图3所示。

图3 基准孔放样示意

3 扇形炮孔施工

（1）炮孔定位定向。凿岩小台车操作人员，通过排线上2.0m处采场顶板投油漆点吊垂线和东帮、西帮高1.5m处投油漆点连线，调整钻臂使钻臂的端点与炮孔基准点重合，调整推进梁在东帮、西帮高1.5m处投油漆点连线上，确定炮孔定位定向。

（2）炮孔倾向。凿岩小台车操作人员，调整推进梁钻孔对准排线上2.0m处采场顶板投油漆点，将推进梁向中心轴线前倾85°，孔位向前移Htg85°（钻臂的端点到排线上2.0m处采场顶板投油漆点的高度）。然后凿岩小台车后退，钻臂沿中心轴线，推进梁钻孔对准排线上2.0m处采场顶板投油漆点，确定炮孔倾向。

（3）炮孔施工顺序。凿岩小台车操作人员，确定炮孔定位定向、炮孔倾向，钻臂梁固定不动，确保同一基准点施工钻孔。将推进梁旋转对准基准孔（即0＃孔）的孔位等高线上开钻，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＃、……，同排炮孔终孔在统一高度，上下盘炮孔施工都是见岩石即停钻，使同排炮孔在同一个扇形面上。

（4）炮孔施工记录。凿岩小台车操作人员，按照设计的各排炮孔剖面、炮孔参数表进行施工，对炮孔排号、孔号、孔深、倾角、倾向、方位角、矿岩返水情况进行记录，作为矿岩界线修订、爆破设计的依据。

（5）炮孔施工验收。炮孔验收内容包括炮孔排号、孔号、孔深、倾角、倾向、方位角等，若有炮孔不合格应及时补打炮孔。根据矿岩的情况，需要补打的炮孔，在相应的排线上现场标定。

4 结 语

狮岭南－280m210＃a中底柱采场（WS3＃～WS4＃穿）扇形孔后退式侧向崩落法回采试验成功，小台车回采工艺适用于顶底柱采场、缓倾斜矿体、条带状矿体，难采采场。

（1）小台车扇形炮孔设计时，沿着采场走向，以采场底板上1.5m，边帮2.0m，设计一条小台车中心轴线；直线和弯道炮孔排距大致相等，排距1.3～1.5m；炮孔沿中心轴线向前倾75°～85°；每排扇形炮孔设计一个倾角为35°的基准孔，每个扇形炮孔之间的夹角约为13°，孔底距为1.2～1.5m。

（2）小台车扇形炮孔放样时，以采场一端为起点，沿采场走向两帮铺设皮尺到采场另一端，用图解法，确定排线、排号，标定每排的扇形炮孔的基准点，用钻孔激光标定仪标定基准孔。

（3）小台车扇形炮孔施工时，以基准孔位开钻，各炮孔排面的方位角与基准线垂直，同排炮孔终孔在统一高度，上下盘炮孔施工都是见岩石即停钻，使同排炮孔在同一个扇形面上。

（4）小台车扇形炮孔爆破时，根据现场记录炮孔参数、返水修订矿岩界线，做到精确装药。

（5）小台车扇形孔后退式侧向崩落法回采工艺在采场试验成功，本文总结了小台车扇形炮孔测设方法，为地下开采矿山提供了借鉴经验。

［1］ 《采矿手册》编委会.采矿手册（第二卷）［M］.北京：冶金工业出版社，1990.

［2］ 《金属矿山测量手册》编委会.金属矿山测量手册［M］.长沙：湖南科学技术出版社，1995.