Комплекты шпуров и организация работ при проведении выработок в однор

Рис, 14. Комплекты шпуров с врубовыми скважина­ ми различного диаметра

бурильных машин, которые могли бы обеспечить высокую скорость бурения скважин диаметром больше 100-115 мм. Эта предельная ве­ личина диаметра в конечном счете ограничивает и глубину шпуров

вкрепких породах.

Вмягких и средней крепости поро­ дах применение скважин большого диа­ метра более перспективно.

Общим недостатком скважин мало­ го диаметра являются сравнительно не­ большая глубина шпуров и трудности обуривания забоя, связанные с необхо­

Особенности конструкции вруба со скважиной

Выбор типа вруба, диаметра скважины и глубины комплекта шпуров, взрываемых на скважину, определяется в конечном счете эко­ номическими соображениями.

мального клинового вруба может быть ориентировочно определена по формуле ( I ) .

Центральный угол ск/ определяется для этих пород равным 50°.

считать число шпуров на забой и определить удельный расход ВВ

- 26 - Тогда число шпуров на забой при глубине шпуров 1 ,8 м сос­

тавит

Удельный расход ЕВ может быть подсчитан по формуле (3 ):

l)= 2,85 *•/„•.

По сравнению с начальной глубиной нормального клинового вруба увеличение числа шпуров р°вно двум. Очевидно, в этих усло­ виях вруб можно не изменять, а только увеличить число шпуров в нем.

Аналогично решение для шпуров глубиной 3 м. При этой глу­

необходимо знать степень увеличения глубины шпуров по отношению глубины нормального клинового вруба.

При о/ = 6 0 ° глубина нормального клинового вруба

*

Критерием качества применяемого комплекта шпуров является обеспечение точного и ровного контура горной выработки. Превы­ шение проектного сечения сопровождается дополнительными работа­ ми по уборке, транспортированию под землей и на поверхности и подъему излишне вынутой породы, забучиванию закреиного прост­ ранства .

Метод, обеспечивающий качественное оконтуривание выработки, получил наименование "контурного" взрывания. Метод основан на применении параметров расположения оконтуривапцих шпуров и их зарядов, препятствующих растрескиванию законтурного массива породы при взрыве и возникновению неровностей, вывалов породы контура выработки.

Параметры оконтуривапцих шпуров характеризуются коэффици­ ентом их сближения, определяемым отношением расстояния между оконтуривающими шпурами к л .н .с . этих шпуров до обнаженной по­ верхности, образуемой взрывом предшествующих контурному ряду, шпуров. Для крепких пород этот коэффициент рекомендуется брать меньше двух.

Для уменьшения трещинообразования приконтурного массива пород заряд оконтуривапцих шпуров делают или с уменьшенной энер­ гией взрыва по отношению к зарядам обычных шпуров, или с направ­ ленной энергией взрыва на обнаженную поверхность. Для уменьше­ ния энергии, взрыва зарядов оконтуривапцих шпуров применяют рас­ средоточенные заряды с воздушными промежутками, заряды из ВВ пониженной мощности, с патронами малого д о м етр а, оставляя дна-

метр шпура прежним. Заряды с направленной энергией взрыва дела­ ет из составных патронов« разрезая их вдоль оси и заменяя полови­ ну патрона, прилегапцую к стенке шпура, инертным веществом (на­ пример, деревом), или делая вдоль патрона ВВ кумулятивную выемку, направленную на обнаженную поверхность.

Контурное взрывание имеет значительные преимущества перед обычным оконтуриванием выработки. Внедрение его особенно эффек­ тивно при бурении с автоматизированных кареток, в результате че­ го обеспечивается заданное направление шпуров и расстояние меж­ ду ними. Устойчивый, ела бонарушенный трещинами ровный контур выработки особенно необходим при использовании облегченных кре­ пей (штанговой, набрызг-бетона). При контурном взрывании сече­ ние выработки меньше, а гладкие стенки выработки обеспечивают снижение затрат на проветривание. Применение контурного взрыва­ ния дает значительную экономию средств.

й!бот) диаметра штгра

При выборе диаметра шпуре необходимо учитывать наиболее существенные факторы, влияющие на изменение скорости бурения, числа шпуров на забой, детонационных свойств ВВ и коэффициента передачи энергии удара по буру в породе.

С увеличением диаметра шпуров скорость бурения падает, осо­ бенно в крепких породах при использовании бурильных машин недос­ таточной мощности. Это выражается квадратичной зависимостью.

С увеличением, например, диаметра шпура в два раза чистая ско­ рость его бурения падает в четыре с а за .

Падение скорости бурения и, соответственно, увеличение времени бурения комплекта шпуров может быть в известной степени компенсировано снижением числа шпуров на забой* Однако число шпуров на забой* с увеличением их диаметра снижается только в прямой пропорции изменения диаметра и, следовательно, не может компенсировать потери времени бурения с увеличением диаметра шпуров. Поэтому в крепкой породе стремятся бурить шпуры возмож­ но меньшего диаметра.

Уменьшение диаметра шпура ограничивается изменением детона­

Кроме того, уменьшение диаметра шпура ограничивается возмож­ ностью передачи энергии удара по буру к коронке. Согласно волно­ вой теории передачи энергии по буру душна и диаметр его должны быть в соотношении, при котором затухание ударной волны мини­ мальное.

Учитывая все эти факторы, в крепких породах, применяя ВВ с высокой детонационной способностью, не ограничивающей диаметр патрона, стремятся бурить шпуры диаметром 36-40 мм под патрон ВВ диаметром 32 мм. При этом учитывается, что диаметр бура дум колонковых машин равен 32 мм. Для ручных бурильных машин под диаметр ВВ 28 мм и диаметр бура 25 или 22 мм диаметр шпура мо­ жет быть 30-32 мм.

Для угольных шахт диаметр шпура рекомендуется под патроны ВВ диаметром 36 мм. Такой диаметр более рационален по причинам применения ВВ с меньшей энергией взрыва и детонационной способ­ ностью и меньшей степени падения скорости бурения менее крепких пород угольной формации.

Конструкции заряду ВВ и к.и.ш .

Конструкция заряда шпура непосредственно влияет на измене­ ние к .и .ш ., производительность труда проходчика и стоимость ве­ дения взрывных работ.

Конструкция заряда шпура обуславливается степенью заполне­ ния шцура ВВ и забойкой, применением воздушных промежутков, рас­ положением патрона-боевика в заряде. Она должна обеспечить взры­ вание шпуров с оптимальными глубиной и к.и.ш . и хорошее оконтуривание выработки.

Заполнение шпуров ВВЭнергия взрыва шпура может быть уве­ личена за счет плотности заряжания, а качество дробления может быть улучшено путем перераспределения энергии взрыва и примене­ ния воздушных промежутков.

Основными методами увеличения плотности заряжания являются применение пластичных ВВ, допускающих их уплотнение в шпуре, и механическое заряжание шпуров, особенно целесообразное при ис­ пользовании порошкообразных простейших и водонаполненных ВВ.

При ручном заряжании шпуров порошкообразными патронирован­

Особое внимание следует уделять заполнению врубового шпура. При прямом*врубе эффективность его работы зависит в основном от полноты разрушения перегородок между заряженными и незаряжен­

ными шпурами. Заполнение врубового шпура ВВ должно быть равномер­ ным по всей длине.

Однако при взрывании в пластичных породах увеличенный'рас­

этом увеличивается длина заряда ВВ. Если длина заряда не увели­

В пластичных породах для уменьшения вероятности запрессования породы во врубе рекомендуются рассредоточенные заряды или заряды из ВВ небольшой плотности, т .е . с относительно малой энер­ гией взрыва. Рассредоточение заряда может быть достигнуто за счет использования воздушных промежутков, благодаря которым осу­ ществляется более рациональное распределение энергии взрыва в массиве породы и ее равномерное дробление, а также экономия ВВ и изменение в лучшую сторону других показателей взрыва.

Величина забойки шпура и место "боевика" в заряде ВВ. Качес­ твенная и достаточной длины забойка шпура является одним из ос­ новных условий эффективного использования энергии взрыва. Вопрос о целесообразности ее применения не вызывает сомнений. Забойку нерационально заменять ВВ, перерасход которого нежелателен, как и его экономия в ущерб качеству взрыва. Применение качественной забойки улучшает показатели взрыва, способствует более полной детонации ВВ и уменьшает выделение ядовитых газов при взрыве. Механическая забойка улучшает качество вэрмва, особенно это от­ носится к забойке, цементирующей устье ш ура.

Рациональная ддппм забойки зависит от фивмко-механических