本發明涉及(ji)一種彎(wan)道施(shi)工方法。

背景技術：

1、礦山井下巷道一(yi)(yi)般(ban)是(shi)通(tong)過鑿巖臺(tai)(tai)車進(jin)行施工(gong)(gong)作業。鑿巖臺(tai)(tai)車作業效率(lv)高，安全系數高，尤其(qi)(qi)是(shi)在大斷(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)施工(gong)(gong)中(zhong)，更能體現出其(qi)(qi)優越的(de)(de)(de)性能。一(yi)(yi)般(ban)來說，施工(gong)(gong)是(shi)逐段推進(jin)的(de)(de)(de)，對于各段，先在當前斷(duan)面(mian)(mian)上使用(yong)鑿巖臺(tai)(tai)車鉆取多個(ge)(ge)炮(pao)眼。炮(pao)眼按豎(shu)列(lie)分布，每一(yi)(yi)列(lie)包含的(de)(de)(de)多個(ge)(ge)炮(pao)眼其(qi)(qi)方(fang)向、深(shen)度一(yi)(yi)致。炮(pao)眼施工(gong)(gong)完畢后(hou)，在炮(pao)眼中(zhong)填(tian)充炸(zha)藥進(jin)行爆破，清理碎石后(hou)即可到達下一(yi)(yi)斷(duan)面(mian)(mian)，然后(hou)繼續下一(yi)(yi)段爆破。

2、然而(er)，現有(you)方法在(zai)(zai)對彎道施工過程中(zhong)，存在(zai)(zai)以(yi)下問題亟待解決(jue)：

3、一(yi)、推(tui)進臂(bei)(bei)干(gan)涉(she)問題：如(ru)圖1，推(tui)進臂(bei)(bei)長度(du)(du)通常在(zai)十米(mi)左右，在(zai)彎(wan)道半徑(jing)較小或寬度(du)(du)較窄的情況下，施工(gong)最靠近內(nei)側邊(bian)(bian)幫(bang)的炮眼時，為了確保(bao)內(nei)側邊(bian)(bian)幫(bang)形狀與(yu)設計要求一(yi)致，調整(zheng)推(tui)進臂(bei)(bei)的方向后其尾端容易與(yu)外側邊(bian)(bian)幫(bang)發生干(gan)涉(she)。為克服該問題，常采用手工(gong)鉆(zhan)眼替(ti)代鑿巖臺(tai)車，增(zeng)加了施工(gong)難(nan)度(du)(du)，降(jiang)低了施工(gong)效(xiao)率(lv)。

4、二(er)、彎(wan)(wan)道(dao)輪廓不準(zhun)確：理想情(qing)況下，爆破后(hou)得(de)到(dao)的(de)下一斷(duan)面應與彎(wan)(wan)道(dao)圓心重合且內外兩端與兩側邊幫位(wei)置相符(fu)。但現有方法依賴經驗操作(zuo)，缺乏對炮(pao)眼方向和深度的(de)精(jing)確控制，導(dao)致斷(duan)面位(wei)置不準(zhun)確，彎(wan)(wan)道(dao)輪廓與設計不符(fu)。

技術實現思路

1、本發(fa)明提出了(le)一種(zhong)彎(wan)道(dao)鑿(zao)巖施工方法，其目(mu)的是：解決(jue)推進臂尾端容易與外側(ce)邊幫干(gan)涉和彎(wan)道(dao)輪廓不(bu)準(zhun)確的問題。

2、本(ben)發(fa)明技(ji)術(shu)方(fang)案如下：

3、一種彎(wan)道(dao)鑿巖施工方法，步驟包(bao)括：

4、步(bu)驟(zou)1、將已施工巷道與待施工彎道交界處的(de)斷面作(zuo)為當前斷面；

5、步(bu)驟2、在當前(qian)斷面上規劃多列炮(pao)眼(yan)的位置，其中包括(kuo)位于當前(qian)斷面與內側邊(bian)幫交界處(chu)的一列內輪(lun)廓控(kong)制(zhi)炮(pao)眼(yan)，以及(ji)與當前(qian)斷面與內側邊(bian)幫交界處(chu)的距離(li)為(wei)預(yu)設距離(li)值d4的外(wai)輪(lun)廓控(kong)制(zhi)炮(pao)眼(yan)；

6、步(bu)驟3、根據彎(wan)道和鑿巖臺(tai)車推進臂的(de)尺寸確定內輪廓控制炮眼的(de)施工偏轉角度(du)α及方向(xiang)；

7、步驟4、根據內輪(lun)廓控制炮(pao)眼(yan)的(de)施工偏轉(zhuan)角度α和彎道的(de)尺(chi)寸確定內輪(lun)廓控制炮(pao)眼(yan)的(de)深度d1；

8、步驟5、根據預設距離值d4、內輪廓控制炮(pao)眼的施工偏(pian)轉角度(du)α以及(ji)彎道(dao)的尺寸確(que)定外輪廓控制炮(pao)眼的深度(du)d3；

9、步驟6、根據外輪廓控(kong)制(zhi)(zhi)炮眼的深(shen)度d3、預(yu)設距離值d4和內輪廓控(kong)制(zhi)(zhi)炮眼的施工偏轉角度α確定外輪廓控(kong)制(zhi)(zhi)炮眼的施工偏轉角度β2及(ji)方向；

10、步(bu)驟7、確(que)定(ding)當(dang)前斷(duan)面上其它列炮眼的(de)施工方向與深(shen)度(du)；

11、步(bu)驟(zou)8、鑿(zao)巖臺車按(an)當(dang)前(qian)確定的(de)(de)各列炮(pao)眼(yan)的(de)(de)位(wei)置、施(shi)工方向和(he)深(shen)度(du)在(zai)(zai)當(dang)前(qian)斷(duan)(duan)面(mian)進行施(shi)工，然(ran)后(hou)在(zai)(zai)炮(pao)眼(yan)中(zhong)填充炸藥(yao)進行爆破，爆破后(hou)清理碎(sui)石(shi)，以內(nei)輪廓控(kong)制炮(pao)眼(yan)的(de)(de)終點(dian)和(he)外輪廓控(kong)制炮(pao)眼(yan)的(de)(de)終點(dian)為基準(zhun)確立下一斷(duan)(duan)面(mian)；

12、步(bu)驟(zou)9、如果彎道施工未完畢，則將步(bu)驟(zou)8中確(que)立的下一斷(duan)(duan)面作為當前斷(duan)(duan)面，然后(hou)跳轉(zhuan)至步(bu)驟(zou)8，直至彎道施工完畢。

13、作為(wei)所述彎道鑿巖施工方法(fa)的進一步(bu)改(gai)進：步(bu)驟3中，設(she)彎道內側邊幫的半徑(jing)為(wei)r1，外(wai)側邊幫的半徑(jing)為(wei)r2，推進臂長(chang)度與尾部(bu)預留裕量(liang)之(zhi)和為(wei)d，則有：

14、

15、α＝2(β1-90°)；

16、當(dang)彎(wan)道為(wei)右轉(zhuan)時，內(nei)(nei)輪廓控(kong)制炮(pao)眼(yan)的施工(gong)方向(xiang)為(wei)沿當(dang)前(qian)斷(duan)(duan)面垂直向(xiang)前(qian)再向(xiang)右偏轉(zhuan)α；當(dang)彎(wan)道為(wei)左(zuo)轉(zhuan)時，內(nei)(nei)輪廓控(kong)制炮(pao)眼(yan)的施工(gong)方向(xiang)為(wei)沿當(dang)前(qian)斷(duan)(duan)面垂直向(xiang)前(qian)再向(xiang)左(zuo)偏轉(zhuan)α。

17、作為所述彎道鑿巖施工方法的進(jin)一步改進(jin)：步驟4中，深度(du)d1的計算方式為：

18、作為所述彎(wan)道(dao)鑿(zao)巖施工(gong)方法的進(jin)一步(bu)改進(jin)，步(bu)驟5中，首先計算本段施工(gong)的外徑弦d2：

19、

20、然后(hou)計算外輪廓控制炮眼(yan)的深度d3：

21、

22、作為所(suo)述彎道(dao)鑿巖施工方(fang)法(fa)的進(jin)一(yi)步改進(jin)，步驟6中，外輪(lun)廓控制炮眼的施工偏轉(zhuan)角度β2及方(fang)向的確定方(fang)式為：

23、

24、當(dang)(dang)彎道(dao)(dao)為右(you)轉時，外(wai)輪廓(kuo)(kuo)控(kong)(kong)制炮(pao)眼的(de)施工(gong)方(fang)向(xiang)(xiang)是(shi)在內輪廓(kuo)(kuo)控(kong)(kong)制炮(pao)眼的(de)施工(gong)方(fang)向(xiang)(xiang)基礎(chu)上向(xiang)(xiang)左(zuo)偏轉β2；當(dang)(dang)彎道(dao)(dao)為左(zuo)轉時，外(wai)輪廓(kuo)(kuo)控(kong)(kong)制炮(pao)眼的(de)施工(gong)方(fang)向(xiang)(xiang)是(shi)在內輪廓(kuo)(kuo)控(kong)(kong)制炮(pao)眼的(de)施工(gong)方(fang)向(xiang)(xiang)基礎(chu)上向(xiang)(xiang)右(you)偏轉β2。

25、作(zuo)為所述(shu)彎道鑿巖(yan)施(shi)工(gong)方(fang)法的(de)進一(yi)步改進：步驟7中，對于(yu)位(wei)于(yu)外(wai)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)和(he)(he)內輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)之(zhi)間的(de)炮眼(yan)(yan)(yan)，其施(shi)工(gong)方(fang)向(xiang)位(wei)于(yu)外(wai)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)施(shi)工(gong)方(fang)向(xiang)和(he)(he)內輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)施(shi)工(gong)方(fang)向(xiang)之(zhi)間，深度位(wei)于(yu)外(wai)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)深度和(he)(he)內輪(lun)(lun)廓(kuo)控制炮眼(yan)(yan)(yan)深度之(zhi)間；

26、對于(yu)位于(yu)外(wai)(wai)輪廓控制炮(pao)眼外(wai)(wai)側(ce)的炮(pao)眼，其施(shi)工(gong)方向與(yu)外(wai)(wai)輪廓控制炮(pao)眼施(shi)工(gong)方向相同，深度(du)d5按該列炮(pao)眼與(yu)外(wai)(wai)側(ce)邊(bian)幫(bang)之間的距離(li)d6計算：

27、

28、相(xiang)對于現有技術，本(ben)發明具有以下積極效果(guo)：

29、1、本方(fang)法在鑿(zao)巖操(cao)作前(qian)先根據彎道和推進(jin)臂的(de)尺(chi)寸確立好內輪(lun)廓控(kong)制炮(pao)眼的(de)方(fang)向(xiang)，避免了推進(jin)臂尾端和外側(ce)邊幫(bang)干(gan)涉的(de)問(wen)題。

30、2、本方法在施工過程(cheng)中(zhong)根(gen)據推(tui)進臂長度及(ji)彎(wan)道尺(chi)寸對影響下一斷(duan)面位置的(de)(de)內(nei)輪(lun)廓控(kong)(kong)制(zhi)炮眼(yan)(yan)和(he)外輪(lun)廓控(kong)(kong)制(zhi)炮眼(yan)(yan)的(de)(de)方向、深度進行精(jing)確控(kong)(kong)制(zhi)，使得(de)下一斷(duan)面與彎(wan)道圓(yuan)心重合且兩端恰(qia)好位于設計的(de)(de)外側(ce)邊幫(bang)和(he)內(nei)側(ce)邊幫(bang)處，確保最終彎(wan)道輪(lun)廓與設計一致(zhi)。

31、3、彎道被(bei)分為多段依次(ci)施(shi)工(gong)，每一(yi)段需要的方(fang)向和深度是通用的，事(shi)先只需要計算(suan)一(yi)次(ci)，相對于(yu)基于(yu)經驗(yan)施(shi)工(gong)的方(fang)式不(bu)僅提高了施(shi)工(gong)質量，而且縮短了施(shi)工(gong)工(gong)期。

技術特征：

1.一種彎(wan)道(dao)鑿巖施(shi)工方法，其特征在于，步驟包括(kuo)：

2.如權利要求(qiu)1所述的彎(wan)道(dao)鑿巖施工方法，其特(te)征在于：步驟3中，設(she)彎(wan)道(dao)內側邊幫(1)的半(ban)徑為r1，外(wai)側邊幫(2)的半(ban)徑為r2，推進臂(3)長度與尾部預留裕(yu)量之和(he)為d，則有：

3.如權利(li)要(yao)求1所(suo)述的彎道鑿(zao)巖(yan)施工(gong)方法，其特(te)征在于：步驟4中，深度d1的計算方式為：

4.如權利要(yao)求(qiu)1所述的(de)彎道(dao)鑿巖施(shi)工(gong)方法，其(qi)特征在于(yu)，步驟(zou)5中，首先計算本(ben)段施(shi)工(gong)的(de)外(wai)徑弦d2：

5.如權利(li)要求1所述的(de)彎道鑿巖施(shi)工(gong)方法，其(qi)特征在(zai)于，步驟6中，外輪廓控制炮眼(5)的(de)施(shi)工(gong)偏轉角度β2及方向的(de)確定方式為(wei)：

6.如權利要求1至5任一所(suo)述的彎道鑿(zao)巖(yan)施(shi)工方法，其特征在于(yu)：步驟7中，對于(yu)位于(yu)外輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(5)和內(nei)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(7)之間的炮(pao)眼(yan)(yan)，其施(shi)工方向(xiang)(xiang)位于(yu)外輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(5)施(shi)工方向(xiang)(xiang)和內(nei)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(7)施(shi)工方向(xiang)(xiang)之間，深(shen)度(du)位于(yu)外輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(5)深(shen)度(du)和內(nei)輪(lun)(lun)廓(kuo)控制(zhi)炮(pao)眼(yan)(yan)(7)深(shen)度(du)之間；

技術總結
本發明公開了一種彎道鑿巖施工方法，步驟包括：將已施工巷道與待施工彎道交界處的斷面作為當前斷面；在當前斷面上規劃多列炮眼的位置，其中包括內輪廓控制炮眼以及外輪廓控制炮眼；通過計算依次確定內輪廓控制炮眼和外輪廓控制炮眼的施工方向、深度，然后確定當前斷面上其它列炮眼的施工方向與深度；按當前確定的各列炮眼的位置、施工方向和深度在當前斷面進行施工、爆破，確立下一斷面，再確立的下一斷面作為當前斷面進一步鉆孔爆破，直至彎道施工完畢。本發明不僅可以避免推進臂尾端和外側邊幫干涉的問題，還可以確保最終彎道輪廓與設計一致。

技術研發人員：楊保華,原紹波,王鈺達,叢濱亭,徐勝偉
受保護的技術使用者：山東黃金礦業（玲瓏）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10