矿山巷道掘进爆破的智能布孔设计

孔令强，李华茂

（1.河南工业和信息化职业学院，河南 焦作 454000；2.南水北调中线干线焦作管理处，河南 焦作 454000）

掘进爆破技术是我国矿山开采中经常使用的技术，它具有劳动强度较小、掘进速度超快且效率较高的优势，这也正是它被广泛应用在矿山巷道开采中的原因，但是由于受到诸多因素的影响该技术仍然没有钻爆技术使用广泛。因此，本文就矿山巷道掘进爆破的智能布孔设计做出探究，希望对相关施工技术人员能够有所帮助。

1 矿山巷道掘进技术的基本概念

矿山巷道掘进是指在矿层中开采各类形状、断面、纵横交错的工作，掘进工作流程分为主要工序和辅助工序两种。其中主要工序是指直接在工作面上完成，进一步保证整个掘进工作面进度的一种工序，它能够顺利进行主要由巷道所穿过的岩石性质来决定。在当掘进工作进行到硬岩时它的主要工序则包括钻眼、安放炸药、放炮、通风以及各方面的安全检查工作，通过严格检查进一步确保装岩、巷道支护准备就绪。当掘进工作进行到软岩的时候主要工序应包含开掘岩石、装岩、支护等工序。除此之外，还应对爆破方案和爆破参数进行调整和优化，这也是提高矿山掘进爆破顺利进行的重要措施。同时还应科学合理组织爆破工艺流程，进一步提高矿山巷道的爆破效果和质量，为了使矿山巷道内的爆破达到较好的效果还应选择合理的炸药，这也正是矿山巷道掘进技术的优势所在。

2 矿山巷道掘进爆破智能布孔的设计系统

（1）数据库系统智能系统。矿山巷道掘进爆破智能布孔的设计系统包括四大类，数据库系统智能系统是其中的一种，它主要包括爆破区域的地质数据、爆破的设计信息、矿山周边的孔爆破参数以及相关辅助性孔爆破参数，也包括掏槽孔爆破参数、矿山隧道相关断面的参数以及各类用户信息等数据，这些数据也是构成数据库系统智能系统的重要内容，通过这些有效的数据参数进一步构成相应的图标数据，也为矿山巷道掘进爆破设计施工提供有效的参数依据。其中数据库智能系统给的开发过程也包含很多步骤，通常情况下包括爆破系统设计、系统实现和系统运行，而数据库系统智能系统的设计主要是根据客户的实现需求来进行，也是实现各大用户界面和数据库内部的特定功能有效结合的关键。除此之外，为了更好的满足施工需求还应借助相关编程工具来实现数据库系统智能系统的初步规划，并对其进行适当的优化和调试，从而最更好的满足施工设计要求。

（2）知识获取机构系统。知识获取机构系统是矿山巷道掘进爆破智能布孔设计的另外一个系统，其工作原理可从以下几个知识库对需要的知识进行提取，包括矿山巷道掘进爆破智能方案设计，其他相关的国家行业设计标准知识库、理论成果以及较为典型的爆破实际案例知识库，甚至还包括各类专家的多年设计经验知识库。而这些知识库的形成和构建都是由推理规则和知识规则有效结合而构成的，他们所表达的含义可以是事实的判断，也可以把他当成问题求解的过程中所需要的具体行动。通过一定的识别功能、判断功能以及相关决策功能来形成知识获取机构系统，可见数据库系统智能系统在矿山巷道掘进爆破智能布孔的设计系统中的作用和价值。

（3）推理机构系统。在矿山巷道掘进爆破的智能布孔设计过程中，除了利用上述相关机构系统获取知识，还应针对当下巷道掘进爆破中的问题，做出相应的理论推理和优化策略，并对推理过程中所遇到的诸多问题及时进行求解验证，还应及时做好数据且将这些数据添加到推理机构系统的知识库中，进一步将花时间所推理出来的相关理论依据和结论，利用用户界面实施向广大用户及时完整有效的传达，这也是推理机构的基本用途和存在价值。随着科学技术的飞速发展，现代矿山巷道掘进爆破的智能布孔设计也得到优化，系统中的每一项工作几乎都是需要利用推理机构来高效顺利完成的，只有这样才能使智能布孔设计形成测试、反馈、修正、再测试的目的。

3 掘进爆破布孔设计方案的确定

（1）矿山巷道掘进爆破的机械设备机器生产技术。为了更好的确定掘进爆破布孔设计方案，我们还应对矿山巷道掘进爆破的机械设备机器生产技术进行分析。首先，施工人员在矿山巷道掘进爆破施工过程中，所设计的工艺流程也比较繁琐，主要工序包括钻眼、装运、爆破，而巷道的掘进速度又与钻眼方式和装运设备是否合理有关，钻眼选择恰当且装运的机械设备选择合理就会提高掘进速度，反之选择不当的钻眼方式和装运设备就会降低使用的进程，为此，施工人员在矿山巷道掘进爆破施工过程中必须对爆破的机械设备机器生产技术进行分析。其次，施工人员在对矿山巷道进行钻眼时经常使用的工具是气腿凿岩机，该钻眼工具的型号主要有以下几种，YT—28型、YTP26型、7655型，但是由于该钻眼工具钻孔的深度往往比较浅且钻速较低，这样很难提高整个矿山巷道掘进爆破的进程，同时由于该钻眼工具的输出功率较小，所以很难提高巷道掘进的工作效率。随着科学技术的迅猛发展，矿山巷道的掘进技术也在发生翻天覆地的变化，很多工具在性能上都要比气腿凿岩机具有很大的优势，主要可以表现在以下几方面，它不仅成本低廉，经济实惠且功能效率较高，同时他们的巷道掘进速度也是相当快的，且矿山巷道的掘进质量从整体上来看也是十分优质的，所以这种新兴起的设备很有可能取代气腿凿岩机。

（2）中深孔掘进爆破技术。为了解决传统旧式浅孔爆破对矿山巷道造成不利影响，我们可以采取中深孔掘进爆破技术来降低影响。首先，它主要是对矿山巷道掘进爆破的深度在5米左右的爆破方式，这在一定程度上可以减少对巷道的影响。而为了进一步提高矿山巷道掘进爆破的成形效果，我们还可以适当增加巷道周边的孔眼数量，以此来提高爆破效果。而适当增加爆破深度和孔眼数不仅可以缩短巷道钻眼的时间，同时也可以大幅度提高设备的使用效率和工作效率。与此同时，对于矿山巷道掘进爆破布孔设计方案还应根据不同布孔的计划来进行，我们可以将巷道爆破工作的孔眼分为周边眼、辅助眼和掏槽眼。其中，掏槽眼的方式非常适用于我国目前现有矿山爆破条件，它相比直眼掏槽方式所呈现的效果更为显著。其次，施工人员炮眼的数量还应结合实际矿山巷道掘进爆破的情况，以免对巷道造成不必要的影响，而对于不同矿山巷道的断面尺寸或者形状，也要进行合理安插炮眼数目，从而全面提高矿山巷道掘进爆破的效率和质量。同时施工人员还应满足矿山巷道基本轮廓的设计，并在现有的施工需要基础之上设置炮眼。这样才能提高炮眼的利用率使其利用率高于80%，在确定好炮眼的数目之后还应确定炮眼中炸药的数量，而炸药的使用量应结合实际矿山巷道的断面尺寸和位置，通常情况，倘若巷道内部的断面较小，则需要注重炮眼深度以及炮眼的尺寸大小，从而提高炸药爆破性能使其发挥作用，有效避免浪费过多的炸药。除此之外，施工人员还应注意矿山巷道内部的岩石性质、钻眼机械以及巷道的尺寸，倘若这些环节不注意都会对炮眼的深度造成影响，为此，必须对这些环节强化管理，从而提高整个矿山巷道掘进爆破的效率和质量。

4 结语

综上所述，在矿山巷道掘进爆破过程中，智能布孔技术起到了决定性的作用，同时也是提高掘进爆破工作效率的重要途径。只有将理论和实践数据有效结合起来，才能形成一套科学且高效的巷道掘进爆破智能系统，这也正是取得良好爆破效果的重要方式，也可以解决施工和巷道爆破很难同步进行的问题，从而使矿山巷道掘进爆破智能布孔设计发挥作用和价值。