弓长岭铁矿巷道掘进掏槽孔超深长度优化试验研究

杨仁树^1,2,3,4，王渝^1,2，宫国慧⁵，赵勇^1,2，左进京⁴，骆浩浩⁴，郑昌达⁴

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室3. 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室4. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院5. 鞍钢集团矿业有限公司

摘 要：巷道钻爆法掘进中,掘进速度的关键在于掏槽。为了研究金属矿山巷道掘进过程中掏槽孔超深与炮孔利用率的关系,基于20世纪90年代以来部分相关文献资料以及开展的掏槽孔超深现场试验成果,探讨了掏槽孔相对于其他炮孔超深长度的合理取值范围。研究结果表明:无论是在金属矿山还是非金属矿山,随着巷道掘进工程量的不断扩大,炮孔深度逐渐增大,但掏槽孔超深长度并没有改变。根据部分金属矿山掏槽超深的数据统计,95.2%的金属矿山掏槽超深长度基本保持在200 mm及以下。基于掏槽孔超深现场试验,在保证其他参数不变的前提下,以掏槽孔超深长度作为单一变量,当辅助孔和周边孔炮孔深度分别为1.8 m和2.0 m时,掏槽孔对应的最优超深分别为300 mm和400 mm,获得的炮眼利用率极值为97%和95%,较超深长度200 mm时分别提高了5.4%和10%,掏槽孔超深长度的变化对炮孔利用率有重要影响。基于掏槽孔超深长度优化问题,引入超深系数η概念,当辅助孔和周边孔深为x时,掏槽孔对应的孔深为y,存在最优掏槽孔超深系数η,使得炮眼利用率最高。

关键词：金属矿山;钻爆法;楔直复合掏槽;巷道掘进;超深系数;