Файл: Мельников Л.Л. Сооружение выработок большого сечения в крепких породах.pdf

Глава IV

ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ СООРУЖЕНИИ ВЫРАБОТОК БОЛЬШОГО

СЕЧЕНИЯ СПОСОБОМ НИЖНЕГО УСТУПА

Сооружение выработок большого сечения способом нижнего уступа связано с необходимостью проектирова­ ния буровзрывных работ отдельно для верхней части выработки и для нижнего уступа.

Выемка породы в верхней части выработки практи­ чески ничем не отличается от сооружения выработок на полное сечение.

Разработка нижнего уступа при сооружении выра­ боток большого сечения обладает рядом особенностей, что не позволяет воспользоваться формулами, приняты­ ми для расчета параметров буровзрывных работ при разработке уступов на поверхности.

§ 13. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ НИЖНИХ УСТУПОВ

Разработку нижних уступов при сооружении вырабо­ ток большого сечения можно осуществлять двумя мето­ дами:

а) бурением и взрыванием горизонтальных шпуров; б) бурением и взрыванием вертикальных или на­

клонных скважин (метод нисходящих скважин). Сущность метода горизонтальных шпуров состоит в

том, что забой нижнего уступа обуривается горизонталь­ ными шпурами, приемами, характерными для обычной горной выработки (рис. 54,а). В зависимости от высоты уступа бурильщики располагаются либо иа почве выра-

6* 147

ботки, либо на специальных буровых подмостях, конст­ рукция которых аналогична конструкции буровых рам при сооружении выработок большого сечения на полный профиль.

Г - \ - т - \ - г - ^ т пг-1 7 '

■«По

Рис. 54. Принципиальные схемы разработки ниж­ него уступа при сооружении выработок боль­ шого сечения:

а — методом горизонтальных шпуров; б — методом ни­ сходящих скважин

К преимуществам метода горизонтальных шпуров можно отнести следующее: разработку уступа ведут с помощью того же оборудования, что и верхней части выработки; обеспечивается кучный развал породы пос­ ле взрыва и высокая степень дробления ее, что обуслов­

ив

ливает высокую производительность работ по погрузке породы; достигается высокий к. и. ш. за счет наличия второй обнаженной поверхности; сравнительно малое количество взрываемого за один цикл ВВ, что благо­ приятно отражается на работе обделки ранее прове­ денной верхней части выработки; достигается хорошая «проработка» почвы выработки.

Основным недостатком метода горизонтальных шпу­ ров является ограничение подвигания выработки глуби­ ной шпуров, а также невозможность совмещения основ­ ных проходческих операций, что ограничивает скорости разработки.

Сущность метода нисходящих скважин заключается в том, что уступ обуривается нисходящими скважинами, при этом бурильщики располагаются на почве ранее проведенной верхней части выработки (рис. 54,6). По­ грузку породы производят одновременно с бурением скважин.

К преимуществам этого метода можно отнести: воз­ можность совмещения бурения скважин с погрузкой по­ роды; теоретически неограниченную величину подвига­

Как следствие из перечисленных выше достоинств вытекает возможность достижения высоких скоростей разработки нижнего уступа при применении метода ни­ сходящих скважин. К недостаткам этого метода отно­ сятся: необходимость в наличии особого специализиро­ ванного оборудования для бурения скважин; трудность соблюдения проектного контура выработки; необходи­ мость тщательного контроля за ведением буровзрывных работ, поскольку «отказ» или недоброкачественный взрыв одной из скважин влечет за собой образование негабаритов, недоборов и т. д., ликвидация которых свя­ зана с большими затратами труда и времени; дополни­ тельные затраты труда и времени на ликвидацию по­ роды в области «перебуров» скважин.

Сравнивая между собой достоинства и недостатки каждого метода, можно видеть, что если недостатки ме­ тода горизонтальных шпуров вытекают из самой сущно­ сти его, то отрицательных последствий применения ме­ тода нисходящих скважин можно избежать путем совер­ шенствования методов буровзрывных работ. Способ

149

разработки нижнего уступа путем бурения и взрывания нисходящих скважин, позволяющий совмещать бурение скважин с погрузкой породы и достигать на основе это­ го высоких технико-экономических показателей, следует признать более прогрессивным.

В табл. 30 приведены основные сведения о разра­ ботке уступов при сооружении ряда тоннелей способом нижнего уступа. Как видно из табл. 30, подавляющее большинство нижних уступов при сооружении тоннелей за рубежом разрабатывали методом нисходящих сква­ жин. Метод разработки нижнего уступа горизонтальны­ ми шпурами наиболее распространен в СССР. Харак­ тер развития этой практики в СССР объясняется отсут­ ствием необходимого ассортимента отечественного буро­ вого оборудования для бурения нисходящих скважин в подземных условиях, тогда как для бурения горизон­ тальных шпуров у нас имеются надежные и высокопро­ изводительные установки, например, типа СБУ-2. Такое положение нередко приводит к тому, что строители от­ казываются от запроектированного метода разработки уступа нисходящими скважинами и переходят на ме­ нее прогрессивный способ разработки уступа горизон­ тальными шпурами, как было, например, при сооруже­ нии тоннелей Нурекской и Чарвакской ГЭС.

§ 14. ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НИЖНЕГО УСТУПА МЕТОДОМ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ШПУРОВ

Удельный расход В В. При разработке нижнего усту­ па выработок большого сечения методом горизонталь­ ных шпуров работа взрыва облегчается вследствие на­ личия второй обнаженной поверхности. Исходя из прин­ ципа распределения энергии ВВ в соответствии с по­ верхностью отрыва, уменьшение удельного расхода ВВ объясняется тем, что отпадает необходимость в затра­ те ВВ на отрыв объема породы по одной из боковых поверхностей уступа, поскольку такая работа была со­ вершена раньше в период сооружения верхней части тоннеля. В настоящее время роль дополнительной обна­ женной поверхности оценивается путем введения в урав­ нение для определения удельного расхода ВВ в случае одной свободной поверхности эмпирического коэффици-

150

151

152