凿岩台车在鲁南矿业硬岩巷道掘进中的应用

[摘要]巷道快速掘进一是要提高凿岩、出碴的作业效率，缩短单循环时间，增加单班作业循环数目；二是要提高单循环进尺，其关键技术是掏槽爆破。

[关键字]凿岩台车 硬岩（矿）巷道 直孔掏槽

[中图分类号] TD421 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-271-1

1 概述

莱钢集团鲁南矿业有限公司上河矿段地下开采工程于2011年投产，设计能力100万t/a。为实现尽早达产，井下平巷掘进工程量巨大。为此，公司引进2台山特维特DD210型凿岩台车，出碴采用2立方柴油铲运机，为井下巷道快速掘进提供了一流的设备支持。

上河矿段矿床类型属鞍山式沉积热液变质铁矿床。矿石全铁含量30～39%，可溶铁含量25～37%，平均30%。除破碎带外，大部分基岩坚固致密，节理裂隙不发育，矿岩稳固性中等。矿石体重3.49t/m3，松散系数1.58，坚固性系数f=10～14。岩石体重2.68t/m3，松散系数1.55，坚固性系数f=8～12。

2 工程概况

井下采准巷道为水平直巷，上度3‰，巷道断面形状为直墙拱形，净宽3.0净高3.0m，净断面积巧8.217。巷道一般不支护，局部采用锚网支护。

由于井下矿岩坚固致密，坚固性系数f最低为8，最高到14，均难凿难爆。使用气腿式凿岩机凿岩，爆破循环进尺在2.0m以下。

凿岩设备采用山特维特DD210型凿岩台车，钎头直径45mm和75mm，最大穿孔深度3.2米。该设备性能优良，穿孔速度较快，单班穿孔效率150-180米。 爆破后出碴采用北京兴旺达2立方柴油铲运机，单班出矿效率300t以上。

凿岩和出碴在经过合理组织后，完全可以保证一天4个作业循环。因此提高单循环进尺成了巷道快速掘进的重点。

3 爆破方案和爆破参数

3.1 炮孔深度

合理的炮孔深度要与钻孔机械相适应。凿岩台车凿岩效率较高，穿孔2.0米、2.5米、3.0米所需的时间相差并不大。炮孔深度主要考虑炮孔利用率，因为在极硬的矿石中穿孔深度增加并不意味进尺增加。

所以通过一段时间的实践，选择岩石炮孔深度3.2米，矿石炮孔深度2.7米。

3.2 炮孔直径和药卷直径

采用75mm大直径的炮孔作为掏槽爆破的自由面和补偿空间。其它掏槽孔和辅助孔直径45mm，使用药卷直径38mm。

3.3 掏槽形式和参数

掏槽爆破的作用是在巷道掘进工作面形成一个新自由面，为后继炮孔的爆破创造有利条件，因此掏槽孔爆破直接影响炮孔利用率和循环进尺大小，为了合理选择掏槽形式和参数，考虑到凿岩台车炮孔平行功能和有较高的掏槽爆破效率，设计采用等边菱形直线掏槽，设置2个空孔，炮孔间距220mm。具体见附图1。

3.4 具体炮孔布置及爆破参数不在详述，具体见图2和表1。

4 爆破效果

在精心组织和严格要求下，采用菱形直线掏槽和合理爆破参数，巷道的单循环进尺、掘进速度和成巷质量都有较大提高。据一个月的工程记录，单台台车当月完成掘进95个循环，完成掘进成巷工程量260m。实际炮孔深度2.7一3.2m，平均炮孔利用率90%，平均循环进尺2.63m。

5 结语

（1）在采用凿岩台车钻孔时，炮孔深度可以加深。掏槽孔和辅助掏槽孔可采用大直径的炮孔，以增强掏槽破岩效果，而周边孔则可采用小直径药卷，以提高光爆效果。

（2）可根据现场情况调整掏槽孔布置参数，适当增加孔深，加强炮孔堵塞等。

（3）严格控制周边孔间距、最小抵抗线和装药量。采用空气柱间隔不藕合装药结构，既可减缓爆炸冲击压力对孔壁周边围岩的破坏，又能实现均匀爆破作用，避免孔底超挖和孔口欠挖。

参考文献

[1]张敢生，戚.矿石爆破，冶金工业出版社，141-148.

[2]石回春.直孔掏槽中深孔爆破技术在掘进中的应用[J].能源与环境，2009（3）：55一57.

[3]宗琦，任军.关于掘进爆破中合理的炮孔深度和掏槽技术仁[J].煤矿爆破，2001（1）：7一11.