Файл: Вовк А.А. Взрывник.pdf

вании глубоких скважин дополнительно измель­ чается отбитая руда в результате соударений кусков при их движении, значительно умень­ шается действие воздушной ударной волны и ди­ намического удара на днище блока, а также уменьшается воздействие сейсмического эффекта на целики, вмещающие породы и рудный массив, так как уменьшается количество одновременно взрываемого ВВ.

Отбойка полезного ископаемого минными зарядами

Метод производства взрывных работ сосредо­ точенными зарядами применяется в подземных условиях для:

а) отбойки руды в очистных камерах при си­ стеме разработки так называемой минной отбой­ кой (рис. 36);

б) обрушения междукамерных целиков и по­ толочин;

в) погашения пустот.

Система с минной отбойкой широко приме­ няется для добычи руд цветных и черных метал­ лов, химического сырья и т, п. при мощности рудной залежи не менее 12—15 м, крутом ее падении, правильной форме рудного тела и вполне устойчивы» вмещающих породах. Ее при­ менение вызывается трудностью бурения сква­ жин в крепких и весьма крепких рудах. Вели­ чина л. н. с. при минной отбойке составляет обычно 6—14 м, расстояние между одновре­ менно взрываемыми зарядами принимается в пре­ делах 0,8—1,25 л. н. с. При расчетах зарядов

181

по погашению потолочин расчетный удельный расход ВВ следует уменьшать на 15—25%, а при погашении целиков удельный расход для угловых зарядов следует повышать на 20—25%. Минные выработки для размещения ВВ обычно располагают так, чтобы в горизонтальной плос­ кости они представляли букву Т. При массовом обрушении слоев в камерах большой протяжен­ ности обычно проходят минные штреки, а из них под прямым углом — минные орты, в конце которых устраивают минные камеры для разме­

щения ВВ.

При минной отбойке все операции, связан­ ные с доставкой и укладкой ВВ, в большинстве случаев выполняются вручную, что требует боль­ ших затрат труда и времени, поэтому повышение производительности труда при этом способе веде­ ния взрывных работ возможно главным образом за счет механизации процесса зарядки.

На Тырны-Аузском комбинате был разрабо­ тан и испытан способ механизированной зарядки минных камер порошкообразным ВВ с помощью сжатого воздуха. Пневмозаряжающая установка состояла из загрузочного аппарата (в качестве его использовалась стандартная цемент-машина С—164), ведущей магистрали, собранной из же­

подавалась в камеру. Улавливание образующейся пыли осуществлялось при помощи матерчатого

установкой уменьшалась почти в 5 раз по сравне­ нию с ручной зарядкой, а общие затраты на до­ ставку снизились более чем. на 44%.

183

В дальнейшем вместо громоздкого циклона для осаждения ВВ был применен малогабарит­ ный отсаживающий диффузор.

Отбойка штанговыми шпурамй

Отбойка руды штанговыми шпурами (рис. 37) применяется при разработке системами подэтаж­ ного обрушения и подэтажных штреков (ортов), а также при подсечке блоков с принудительным обрушением или самообрушением. Впервые очи­ стная выемка руды с применением глубоких (штанговых) шпуров была применена в 1931—- 1932 гг. на руднике «Ингулец» в Криворожском бассейне, и затем этот метод нашел широкое распространение на рудниках Кривбасса и дру­ гих районов страны. Преимущество отбойки штан­ говыми шпурами по сравнению с мелкошпуровой отбойкой заключается в возможности увеличе­ ния высоты подэтажа, сменной производитель­ ности бурильщика и снижении расхода ВВ.

Важным резервом повышения эффективности взрывных работ при отбойке руды штанговыми шпурами является механизация их зарядки и применение короткозамедленного взрывания.

Отбойка руды методом шпуровых зарядов

При применении шпурового метод« в очист­ ных забоях выемку рудной залежи .ведут усту­ пами или сплошным забоем. В тех забоях, где имеются две и более обнаженных поверхности, шпуры располагают с учетом формы и располо­ жения забоя, направления и величины обнаже­ ний. При расчете заряда ВВ соответственно

184

уменьшается на 20—50% удельный расход ВВ. Расход ВВ затем уточняется опытным путем.

При ведении очистных работ почвэуступными забоями обычно применяют шпуры, направлен­ ные вертикально вниз, иногда — горизонталь­ ные, а при большой крепости руды и высоких уступах. — вертикальные и горизонтальные. В потолкоустулных забоях применяют или гори­ зонтальные или восстающие шпуры. Применение последних более эффективно, так как они бу­ рятся высокопроизводительными телескопными перфораторами, однако взрывание их больше на­ рушает кровлю, чем взрывание горизонтальных шпуров. Заряжание и взрывание шпуров в очи­ стных забоях производится в основном так же, как и при проходке горных выработок.

Практика ведения буровзрывных работ по­ следних лет показывает, что их эффективность (особенно в крепких и очень крепких породах) в значительной мере зависит от места располо­ жения патрона-боевика в шпурах *. Заложение патрона-боевика первым от устья шпура предо­ пределяет направление детонации в сторону, противоположную л. н. с.

В начальный момент взрыва под действием волны сжатая порода, непосредственно приле­ гающая к заряду ВВ, подвергается высоким сжи­ мающим напряжениям, которые передаются окружающей среде в направлении распростране­ ния детонации. Частицы породы смещаются по радиальным направлениям и находятся в сильно сжатом состоянии до окончания разложения за­

186

отражаясь, переходит в волну разрежения, обра­ зуя при этом систему трещин, совпадающих по направлению с детонацией. Трещины заполняют­ ся расширяющимися газами, которые, отделяя породу от массива, выходят в атмосферу, в ре­ зультате чего давление в зарядной полости па­ дает. Вследствие спада давления газы уже не могут отделить разрушенную породу от массива и образуютс/і «стаканы» различной длины, во­ круг которых порода сильно нарушена трещи­ нами. Порода, прилегающая к той части шпура, где помещается забоечный материал, подвергае­ тся действию слабой взрывной волны, а затем под давлением распространяющихся газов разрушае­ тся и отделяется от массива крупными кусками.

Если же патрон-боевик поместить первым от забоя шпура, то эти отрицательные явления бу­ дут иметь место в меньшей степени. В этом слу­ чае волна сжатия движется по л. н. с. и, достиг­ нув обнаженной поверхности, переходит в волну разрежения, образуя систему трещин во всем объеме разрушаемой породы. Часть породы, при­ легающая к забойке, подвергается действию ин­ тенсивной взрывной волны и лучше дробится. Предварительные опыты взрывания пород на одном из металлических рудников с различным расположением патрона-боевика показали, что благодаря расположению последнего непосред­ ственно у забоя шпура удалось повысить к. и. ш. на 18—20%, уменьшить число шпуров в ком­ плекте на 20% и соответственно снизить расход ВВ. Следует отметить, что практика ведения взрывных работ при отбойке руды глубокими скважинами подтверждает нецелесообразность расположения патрона-боевика первым от устья.

187

Способы отбойки угля в лавах и на нарезных работах

При отбойке угля в лаве с машинным вру­ бом шпуры располагают перпендикулярно пло­ скости забоя или под углом 60—-70° при глубине, равной или несколько меньшей глубины вруба. Расстояние между ними принимается в преде­ лах 1—3 м. Расчет заряда производится по удель­ ному расходу ВВ, вес заряда на один шпур обычно принимается равным 0,2—0,4 кг (при мощности пласта 0,7—1 м) и более, однако длина его не должна превышать л. н. с. и длину за­ бойки, которая в свою очередь должна быть не менее 0,5 м.

При производстве взрывных работ в лаве по подрубленному пласту особое внимание следует обращать на то, чтобы подрубленный пласт не опускался, так как, во-первых, при его опуска­ нии в пласте под кровлей образуются трещины, куда могут легко проникнуть газы взрыва и, во-вторых, в пластах с большим газовыделением по указанным трещинам в шпур к патронам ВВ легко могут проникнуть газы, которые при взры­ ве могут легко воспламениться. Для предотвра­ щения проседания подрубленного пласта в зарубную щель следует забивать деревянные клиньяподшашки, а при большом газовыделении в пла­ стах мощностью 0,7—1,3 м следует в целях безо­ пасности врубовую щель располагать под кров­ лей, а шпуры бурить по нижней части пласта.

В негазовых шахтах в лаве применяют огне­ вое или электрическое взрывание шпуров, в га­ зовых — только электрическое. За последние годы широкое применение находит короткоза-

188

медленное взрывание. Схема расположения шпу­ ров и очередность взрывания в лаве при отбойке угля с машинным врубом приведена на рис. 38,

Рис. 38. Схема расположения шпуров при отбойке угля с нижним врубом:

/, II, III, IV — очередность взрывания.

а взрывание без подрубки пласта для его рыхле­ ния при механической выемке— на рис. 39.

В лавах с устойчивой кровлей можно взры­ вать по 2—3 шпура с одним интервалом замед-

Рис. 3 9 - Взрывание пласта без подрубки:

I, II, III, IV — очередность взрывания.

ления; при плохой кровле пласта следует взры­ вать по одному шпуру на каждый интервал за­ медления. При этом расстояние между шпурами в одном ряду в зависимости от свойств и крепости угля колеблется в пределах 0,8—2,5 м.

189

На рис. 40 приведена схема расположения шпуров и очередность взрывания при примене­ нии электродетонаторов короткозамедленного действия в угольных забоях шириной до 10—■ 12 м по углям различной крепости и на пластах

применения в забоях по углю подготовительных выработок, проходи­ мых широким ходом, с одновременным взры­ ванием всего комплекта зарядов.

Длина шпуров в уступах должна быть мень­ ше, чем шпуров, пробуренных в опережающей части, как правило, на 20—30 см.

может иметь только однорядное расположение шпуров.

190