阿特拉斯·科普柯钻机部高级顾问Gunnar Nord。
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采矿业的迅速发展
金属价格的攀高，导致许多矿山竞相开发尽可能快地开采有价值矿石储量的技术。在下面的文字中我们将看到矿山如何从承包商采用的传统技术中获益。
快速开挖隧道始终是地下施工工程师们关注的焦点—利润取决于工程以多快的速度完成。人们经常说开挖隧道的成本按时间和材料分割是70/30（70%的费用是与时间有关的开支）。
对于采矿者，情况有所不同。目的始终是完成生产目标和以最大可能利用设备和人力。
然而现在采矿业对矿山准备阶段实现快速掘进的兴趣正在增加，并且意识到所能带来的利润。
图1：隧道开挖循环的各种工序和掘进每米花费的小时数。
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背景
尽管岩石钻孔技术有很大进步，但是近年来隧道掘进速度没有迅速提高。从上个世纪七十年代以来，隧道掘进速度每年只增加大约百分之一。其中一个原因是安全，其绝对的影响可以从图2清楚地看出。不再允许边装填炸药边钻孔（少数国家除外），在安全和工作环境方面更严格的法规产生了降低事故率的效果，但是限制了掘进速度。
隧道掘进速度每年增加百分之一的数字得到今年PragueITA世界隧道联合会论文的支持。来自挪威NTNU,Trondheim的S.Zare和A.Bruland的论文显示了在土木工程中近年来在60平方米的隧道中如何提高生产率。根据该论文，在过去三十年，生产率年增长率超过百分之一，其中不包括用于岩石支护的时间。每周掘进米数的提高可以从柱状图（图3）看出。
阿特拉斯·科普柯于上个世纪九十年代在隧道年会上发表的资料给出的隧道开挖循环每个阶段所花费的时间(显示在图1)。这个表已经用2007年的数据更新。可以再一次得出结论，尽管有主要的技术改进，生产率增加只在每年百分之一的范围。但是这种改进在采矿工业的许多方面的收获远远超过生产率的收获。有几个方面可能有助于改进矿山掘进，因此将给予强调。
不对称隧道形状能够在开挖工作面直接将岩石装入卡车。
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隧道尺寸和形状
长期以来被认为隧道越小，开挖越快。这是不正确的。在相对于开挖速度建立最有效的隧道尺寸时，隧道形状、支护方法、开挖顺序和所用的设备是输入参数。
例如，在芬兰的赫尔辛基已经完成了一条单线铁路隧道。用户要求隧道高度为8.8米，宽度为6.6米。在一部分隧道，承包商提供7.5米宽度，而不是要求的6.6米。
这种加大断面的设计意味着隧道有可能提前完成和降低成本，因为在较大的隧道内装渣速度要快得多。
另一项技术是有可能时改变隧道形状，以便在开挖工作面直接装渣。一个例子是在挪威Sauda修建的不对称断面隧道。偏心断面隧道允许在开挖工作面直接向卡车内装渣，加速整个工作循环。
采用改变隧道形状提高掘进速度对于矿山来说比土木工程承包商容易实施。一般来说，矿山决定开挖形状的自由度更大。
