Файл: Вовк А.А. Взрывник.pdf

зависимости от крепости пород на 0,3—0,6 м меньше диаметра ствола в проходке; вспомога­ тельные шпуры располагаются на двух-трех ок­ ружностях, диаметры которых определяются в каждом конкретном случае с учетом принципа равномерного размещения шпуров по забою. Так, например, при размещении всего комплекта шпуров в забое по трем окружностям окруж­ ность вспомогательных шпуров располагается по­ средине между врубовой и оконтуривающей.

Вспомогательные (отбойные) шпуры бурятся под углом наклона к горизонтальной плоскости 75—85°, оконтуривающие — под углом 85° и на­ правляются от центра ствола в сторону породной стенки. Соотношения между числами врубовых отбойных и периферийных шпуров рекомендует­ ся принимать следующие: при трех окружностях 1 : 2 : 3,6; при четырех окружностях 1 : 1,8: 2,7 : 4,7; при пяти окружностях 1 : 1,5 : 2,1 : 2,8 : 5.

Расходом ВВ называется его весовое коли­ чество, необходимое для взрывания определен­ ного объема породы. Количество ВВ, расходуе­ мое на взрывание 1 м? породы, называется удель­ ным расходом q. При применении других сортов ВВ следует пользоваться переводным коэффи­ циентом, характеризующим весовые эквиваленты взрывчатых веществ. Значения коэффициентов приведены ниже.

125

пости пород, поперечных размеров ствола и при­ нятой организации работ, с тем чтобы иметь возможность завершить проходческий цикл в течение целого числа смен и в течение смены целого числа циклов. При крепости пород / = = 10—25 глубина шпуров может быть принята равной 1,5—2 м, в менее крепких породах ее целесообразно увеличивать до 2,2—3 м. При этом следует иметь в виду, что глубина врубо­ вых шпуров должна приниматься на 10—20% больше, чем остальных.

Количество шпуров в комплекте на одну заходку в стволе шахты рекомендуется опреде­ лять по формуле

qS_

N = 12,7 kd2p ’

где q — удельный расход ВВ, кг/м3 (принимает­ ся из табл. 24);

S — площадь поперечного сечения ствола в проходке, ж2;

k — коэффициент заполнения шпура, рав­ ный 0,6—0,7 для патронов диаметром

32; 36 мм и 0,35—0,45 при диаметре патронов ВВ 45 мм-,

сі — диаметр патронов ВВ, см; р — плотность ВВ в патронах, г/см3.

126

Таблица 24

Удельный расход динамита в зависимости от крепости пород и диаметра патронов ВВ

Количество шпуров в окружностях прини­ мается из условия, чтобы объем обуренной по­ роды, приходящийся на каждый шпур, был примерно одинаковым (кроме врубовых и, в осо­ бых условиях периферийных, о чем будет ска­ зано ниже).

Коэффициент использования шпуров

Коэффициентом использования шпура (к. и. ш.) называется отношение глубины заходки, получен­ ной при взрыве комплекта шпуров, к фактически пробуренной глубине шпуров. Наряду с качест­ вом дробления породы и правильностью оконтуривания сечения ствола к. и. ш. является наи­ более важным показателем эффективности взры­ вания.

Для увеличения к. и. ш. особое внимание должно быть обращено на расположение и ка­ чество заряжания врубовых шпуров. Вес заряда

127

каждого врубового шпура должен быть больше среднего веса заряда на шпур на 20—25%.

Одним из возможных направлений увеличения эффективности действия врубовых шпуров являе­ тся усиление заряда в нижней их части как за счет расширения нижней части шпуров, так и за счет применения комбинированного заряжания шпуров, при котором в нижнюю часть шпура помещается ВВ повышенной плотности и мощ­ ности. Таким образом, большая часть энергии взрыва ВВ концентрируется на границе с пло­ скостью желаемого отрыва забоя. Хороший от­ рыв врубовых шпуров обеспечивает высокий к. и. ш. всех остальных шпуров заходки.

Заслуживает внимания способ взрывания шпу­ ров, предложенный трестом «Кривбассшахтопроходка», так называемый двухсторонний концент­ рированный взрыв. Сущность его заключается в том, что после взрыва врубовых шпуров и пер­ вой окружности отбойно-вспомогательных шпу­ ров взрываются не очередная третья окружность, а одновременно две полуокружности по восста­ нию, а затем две полуокружности по падению. Применяя этот способ, трест «Кривбассшахтопроходка» добился повышения к. и. ш. до 0,87— 0,91 в породах с коэффициентом крепости / =

=11—15.

Концентрация ВВ в нижней части шпура же­

лательна при зарядке не только врубовых, но и всех остальных шпуров, причем с повыше­ нием крепости пород значение этого фактора для повышения к. и. ш. возрастает. В связи с этим важность быстрейшей разработки пластичных и полупластичных ВВ повышенной мощности, да­ ющих возможность достигнуть высокой плот­

128

ности зарядки нижней части шпура, еще больше возрастает. Повышению к. и. ш. способствует применение очень плотной забойки.

Практика показала, что лучшей забойкой для вертикальных шпуров является чистый гранули­ рованный шлак. Для большей надежности ра­ боты врубовых шпуров и с целью уменьшения высоты выброса взорванной породы в централь­ ной части клинового вруба бурят 4—6 вспомо­ гательных вертикальных шпуров глубиной в 2 раза меньше средней глубины шпуров комплекта; при цилиндрическом или воронкообразном врубе такие шпуры в количестве 1—3 бурят на глубину, равную 2/3 средней глубины комплекта шпуров.

Повышению к. и. ш. способствует примене­ ние более мощных водоустойчивых ВВ, а также короткозамедленного взрывания, дублирующего детонирующего шпура (это особенно важно в глубоких шпурах), передовой центральной сква­ жины, служащей в качестве дополнительной об­ наженной плоскости для врубовых шпуров, от­ сутствие пересыпки между отдельными патро­ нами ВВ в шпуре и т. п.

Практика проходки вертикальных шахтных стволов показала, что фактические переборы по­ роды значительно превышают допускаемые. Если по действующим нормативам (СН и П на горнопроходческие работы) при проходке и креп­ лении ствола допускается перебор по контуру выработки в пределах 5—8% полезной выемки, определяемой наружным контуром шахтной кре­ пи, то в практике переборы бывают значительно большими и, например, в Кривбассе до 1959 г. достигали 10—16% от проектного сечения выра­ боток.

129

5 I“

Устранение переборов пород хотя бы сверх допустимых нормами позволит повысить темпы проходки и производительность труда проходчи­ ков на 10%, а также избавит от перерасхода крепежных материалов. Основной причиной боль­ ших переборов породы в стволах является неправильный выбор параметров буровзрывных работ и неточность перенесения их .на забой.

С применением шпуров увеличенного диа­ метра, когда имеет место концентрация больших зарядов в отдельных шпурах и значительная зо­ на действия взрыва, переборы породы еще больше возрастают, а также увеличивается трещинообразование и связанное с этим ослабление по­ родных стенок выработки. Поэтому для нор­ мального оконтуривания проектной формы сече­ ния ствола шпуры периферийной окружности заряжать ВВ в патронах диаметром 45 мм неце­ лесообразно. Для зарядки периферийных шпу­ ров необходимо применять ВВ в патронах диа­ метром 32—36 мм, при этом количество шпуров подсчитывается отдельно, исходя из объемов обуренной породы и других параметров.

При проходке стволов по крепким породам, как показала практика, взрывание наклонных оконтуривающих шпуров вызывает трещинообразование и переборы, поэтому в последнее время начинают применять способ оконтуривания за­ боя с помощью параллельных шпуров. В этом случае обеспечивается одинаковый отрыв породы на всю высоту заходки. Кроме того, следует от­ метить, что вертикальное направление пери­ ферийных шпуров упрощает и ускоряет бу­ рение.

130

висячего бока умножением этого расстояния при горизонтальном залегании пластов на величину (1 -f sin а), где а — угол падения пластов по­ род. Диаметр окружности периферийных шпу­ ров обычно принимается в зависимости от кре­ пости пород на 0,3—0,6 м меньше диаметра ствола в проходке. Другим способом учета угла падения пород с целью избежания перебора яв­ ляется уменьшение зарядов периферийных шпу­ ров со стороны висячего бока ствола на величину К, равную

ѵ1+0,5 sin а

Количество периферийных шпуров с умень­ шенным зарядом должно составлять примерно одну треть общего числа периферийных шпуров и располагаться на периферии сектора с цент­ ральным углом 100—120°.

Для нормального оконтуривания проектной формы сечения ствола важно также выбрать оп­ тимальное расстояние между периферийными шпурами в окружности. При диаметрах патро­ нов ВВ 32—36 мм это расстояние не должно пре­ вышать 0,8—0,9 м, а при применении ВВ в пат­ ронах диаметром 45 мм — 1,0—1,2 м.

Таким образом основными условиями повы­ шения эффективности буровзрывных работ за счет увеличения к. и. ш. и снижения переборов являются:

а) оптимальный выбор параметров буровзрыв ных работ для каждого конкретного случая в зависимости от крепости, крупности и других свойств пород и применяемого ВВ;

132