姚金蕊 李夕兵 孙立成 王 梅 姚 华 王清平 黎文斐 王少锋

（1.贵州磷化（集团）有限责任公司，贵州 贵阳 550000；2.中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410000）

目前，越来越多的硬岩矿山进入到深部开采领域。在深部开采过程中，需要攻克两大难题：即硬岩的高效破碎以及矿岩的长期稳定性。钻爆法由于其在开采作业过程中的间歇性和风险性、能量利用率低以及可能引起岩石破坏和突水灾害等不足，逐渐无法满足深部硬岩矿山开采的要求［1-4］。为了克服上述问题，相关学者提出了机械切割、高压水射流、微波或激光束以及高温等离子射流等破岩方法［4，5-7］，并进行了大量的理论研究和实验室试验。其中，机械切割在近半个世纪以来得到了很大的发展。隧道掘进机（TBM）以及采煤机等机械破岩设备，具有作业连续、施工质量高、开挖破坏小、安全性高和经济性好等优点［5，6，8-9］，已经被广泛运用在隧道开挖和煤矿开采中。但是在深部硬岩矿山开采中，由于矿岩坚硬，作业空间小，不能很好地将上述破岩设备应用到的开采实践中。要在硬岩矿山中实现非爆机械化开采，需要有高效能的采掘设备以及矿体中存在发育的岩体节理等结构［10-11］。为探究非爆机械化开采在深部硬岩矿山中的应用效果及前景，需要根据硬岩矿山的实际情况，监测矿体内部裂隙发育特征，选择合适的破岩设备进行现场开采试验。

李夕兵等［10］在2012年开展了高应力硬岩矿山非爆开采试验，发现当采用掘进机直接开挖硬岩矿体时粉尘较大、成本较高，但通过开挖诱导巷道可以提高开挖效率，并初步分析了高应力诱导致裂硬岩的可行性［10］。……