贝建刚

(安徽开发矿业有限公司，安徽六安，237462)

摘要：根据采场开采过程中的不同特点，采取合理的开采方案，选择高效的开采参数，降低了开采成本，提高了资源回收率，实现了采场的安全与高效开采。

关键词：采场；参数；优化

在采场各项工程施工过程中，由于采场各项参数的不同，导致采场采空区形成的顺序、大小、形成方法等不尽相同，从而对采场围岩产生不同的影响，为了保证采场的高效顺利开采，需要对采场设计中的各项参数进行合理的计算，从而获得最大经济效益。

1采场结构参数的改进

从回采底部结构方面确定采场设计参数，从而保证采场在回采过程中能够安全进行。在采场设计过程中，采场底部结构参数主要包括采准设计参数、回采设计参数、爆破设计参数等，每项设计参数都与采场底部结构的安全使用有直接关系。根据实际情况，本文重点从理论与实践两个方面对采准设计结构参数进行分析。

2采准设计结构参数的优化

采准设计参数主要包括采场设计顶板埋藏深度H₁、采场底板埋葬深度H₂、采场开采宽度B。采场开采高度H=H₂-H₁，采场的开采长度为L，采场的开采总体积为V=LBH，如图1所示。

采场底部所受压力为F=Sp，式中，p为采场底部压强，P=ρgH；S为采场底部面积，S=BL。从而有：F=ρgHBL。在实际采场中，由于采场处于地面以下，造成采场受压状态。因此若采场顶部的压强为p_顶，那么采场底部的压强p_底=p_顶+p，实际采场底部的压力为F=S(p+P_顶)。随着采场的埋深增加，直接导致采场底部结构受压增大。

采场设计过程中，可根据工程的设计参数要求，采取不同的设计方案。第一类方案为采场内的进路对应进行布置，第二类方案为采场内的进路交错进行布置。

在第一类布置条件下，设其边角孔的角度为θ₁，进路之间的距离取为D，则有h₁= Dtanθ₁，从而最大孔深为L_最大孔深=h1+C-h_巷道高度。

对上式中的各个参数，当其中任意三个确定时，可以确定第四个参数，下面对此一一分析和计算。

2．1第一种情况

当最大孔深L_最大孔深、巷道高度h_巷道高度及分层高度C确定时，由于h₁=Dtanθ₁，相应的h₁也确定，从而有C=L_最大孔深十h_巷道高度—h₁=L_最大孔深+h_巷道高度—Dtanθ₁，边孔角角度θ₁与分层高度C成反比，即边孔角角度θ₁越大，分层高度反而越小，主要因为边角角度的增大，直接引起h₁的增大，从而导致分层高度减小。

2．2最佳参数计算

原则上在设计中，为了提高采掘效率，加快采场的形成，提高生产效率，降低生产成本，总以最大分层高度为原则，减少开拓及采准工程的布置，增大单次爆破产量，为企业创造最大利润，如图2和图3所示。

在实际生产过程中，根据中深孔台架最佳凿岩深度L_最大孔深=15m，取进路之间的距离D=12m，考虑矿石的最佳溜矿角度，巷道高度取值h_巷道高度=3．2m，边孔角的角度取值θ₁=50°，将上述各个参数代入C=L_最大孔深+h_巷道高度—Dtanθ_l，得C=15+3．2—×12tan50=11．05m，当分层高度取此数时，即可充分发挥凿岩设备的性能，取得最大生产效率。

2．3第二种情况

为提高采场生产能力，需要设定采场的分层高度C，即采场的分层高度一定，C为固定值，取C=25m，边孔角的角度θ₁依据矿石溜矿角度确定，与其他因素并无直接联系，因此θ₁也为固定值，巷道高度与井下设备的规格有直接联系，必须保证现有设备能够在井下正常运行，否则必须得修改巷道规格，取巷道高度为4．1m，进路间距D取为20m，因此有L_最大孔深=h₁+C—h_巷道高度=×20tan50+25—4．1=32．8m，因此需要考虑此最大孔深，选择设备时不得选用效率低于33m深的设备，否则无法满足中深孔施工要求。

3结论

在采场设计过程中，要求根据采场开采的实际要求，选取相应的结构参数，适应采场高效回采的要求，发挥设备的最大效率，提高矿石资源的回收率，并获得最大效益。

参考文献

[1]王运敏．现代采矿手册(中册)[M]．北京：冶金工业出版社，2011．

[2]王运敏．现代采矿手册(上册)[M]．北京：冶金工业出版社，2011．

摘自《中国爆破新进展》