Файл: Мостков, В. М. Подземные сооружения большого сечения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

е0 — коэффициент, учитывающий тип ВВ, равный 1 для скаль­ ного аммонита и детонита, 0,9 для аммонита № 6, 0,85 для аммонита В-3;

т — относительное расстояние между шпурами =

равное

обычно 0,9—1,3, нижний предел относится к более креп­ ким породам, верхний — к более слабым;

h 0 — средняя глубина шпуров в комплекте,

/ц — подвигание забоя

за

цикл

(взрыв), м;

 

К. ш — коэффициент использования

шпуров, равный при опти­

мальном паспорте буровзрывных работ для выработок

большого

сечения

0,95—0,85;

натренированных

А — плотность

ВВ в патроне, кг/дм3; для

ВВ А =

0,95 н- 1,1

кг/дм3,

для прессованных ВВ А =

= 1,4

1,6 кг/дм3;

 

 

 

dn — диаметр патрона

ВВ, мм.

 

от коэффициента

Показатель взрываемости

q0 в зависимости

крепости пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова имеет сле­ дующие значения:

І .......................

Более 20

20—15

15—10

10—8

д о .......................

0,6-0,5

0,5-0,4

0,4-0,3

0,3-0,25

Величина q0 представляет

собой

расход ВВ,

требуемый для

раздробления уступа породы высотой 0,5 м зарядом в вертикальном шпуре, расположенном от края уступа на расстоянии 0,5 м (W — = 0,5). В неоднородных трудновзрываемых породах рекомендуется для q0 принимать большее значение из приведенных в соответ­ ствующей группе коэффициентов крепости. При неблагоприятном падении пластов целесообразно также повышать q0 на 10—20%.

При использовании в одном забое различных типов ВВ в формулы (88)—(91) вводят средние значения е0, А и dn.

Учитывая, что W находится обычно в пределах 1—2 м, уравнение (87) легче всего решать подбором, причем достаточно двух-трех попыток, чтобы получить искомое W с точностью до 0,01 м.

Расчетная линия наименьшего сопротивления (р. л. н. с.) будет несколько меньше, чем W, полученное по уравнению (87). Это объяс­ няется неточностью при забуривании, а также отклонением шпура

от заданного направления в

процессе бурения.

 

Если предположить, что

на каждый 1 м шпура приведенное

отклонение составит с, то получим выражение

для определения

расчетной линии сопротивления

 

Wp = W - c h 0, м.

(92)

Опыт показал, что с учетом неточности при забуривании при прак­ тикуемых у нас буровых установках величину с следует принимать равной 0,05—0,10 м/м длины шпура.

213


Величина Wp является расчетной при построении паспорта буровзрывных работ, в частности, по этому значению р. л. н. с. можно располагать шпуры в забое. В том случае, если нет твердой уверенности в правильности выбора величины д0, а также при пло­ щади забоя до 60 м2, когда еще сказывается влияние зажима, целе­ сообразно полученное значение Wp уменьшить на 5—10%.

Расстояние между шпурами. Обработка статистических данных различных паспортов буровзрывных работ показывает, что расстоя­ ния между шпурами и между рядами шпуров зависят от величины расчетной линии наименьшего сопротивления. Рекомендуемые на основании практических данных приближенные значения рас­ стояний между рядами шпуров и между шпурами при одной пло­ скости обнажения приведены в табл. 37, а при двух плоскостях обнажения — в табл. 38.

Таблица 37

 

Расстояние,

Д О Л И

О Т ІѴр

Шпуры

между рядами

между шпурами

 

 

шпуров

 

 

 

Врубовые, отбойные шпуры непосредственно

 

 

 

над врубовыми, вспомогательные в центре

 

 

 

и сбоку забоя ..................................................

0,8 -1

 

0,9-1,2

Контурные в стенах и с в о д е ...........................

0,75-0,85

0,60-0,85*;

Шпуры, пробуренные в почве

0,7—0,8

 

0,9-1

 

0,8—0,9

* При контурном взрывании.

 

 

 

Таблица 38

 

 

 

 

Расстояние,

Д О Л И

О Т W p

Шпуры

между рядами

между шпурами

 

 

шпуров

 

 

 

Отбойные первого ряда (блішайшие к свобод­

 

 

 

ной поверхности)..............................................

0,8-0,9

 

1 -1,3

Отбойные остальных р я д о в ...............................

1

 

4 ___ 4 Ч

Контурные и шпуры, пробуренные в почве . .

0,75—0,85

0,6-0,75 *;

 

 

 

0,9-1

* При контурном взрывании.

Число шпуров. Для предварительных расчетов (с точностью 10%) числа шпуров в горизонтальных выработках большого сече­ ния с одной плоскостью обнажения предлагается следующая фор­ мула, выведенная из геометрических соотношений,


где N — общее число шпуров

в

забое (включая врубовые);

S — площадь

поперечного

сечения выработки, м2;

Р — периметр

выработки,

м;

Wp — расчетная

л. и. с.,

м;

 

к— поправочный коэффициент, принимаемый на основании статистической обработки данных ' по паспортам буро­

взрывных работ в отечественных туннелях. Поправочный коэффициент к в зависимости от расчетной линии

наименьшего

сопротивления имеет следующие

значения:

 

И’ , м . . .

<1,1

1,1—1,2

1,2—1,3

1,3—1,4

1,4-1,5

>1,5

к ................

1,0

0,95

0,90

0,85

0,80

0,75

По данным зарубежного и передового отечественного опыта можно установить зависимость числа шпуров N от площади попереч­ ного сечения туннеля S. Для крепких скальных пород в результате статистической обработки по методу средних искомая зависимость

выражается в виде:

 

N = 12 V S ,

(94)

где 50 sg S 5g 150, м2.

При этом средняя относительная погрешность расчетного зна­ чения по сравнению с фактическим

^ = т 2 ‘|ЛГ^ Г р1 100%

(95)

составляет s = 11%.

При контурном взрывании величину N следует увеличить на 10%. За последние годы различными авторами предложено несколько формул для определения числа шпуров в туннелях большого сече­

ния [10]. В

частности,

сравнительно близко отвечает

практике

приближенная

формула Зибера

[100]

 

 

 

 

N = a1-f-a2,S,

(96)

где N — число

шпуров;

 

 

 

S — площадь поперечного

сечения туннеля, м2;

 

а г и а 2 — коэффициенты,

определяемые в зависимости от характе­

ристики

взрываемости

породы по данным табл. 39.

 

 

 

Таблица 39

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

Породы

 

 

 

 

 

 

 

а і

(Х 2

Л е г к о в з р ы в а е м ы е ...........................................................................

 

 

25,1

0,67

С редневзры ваем ы е ......................................................................

 

 

30,9

1,00

Т р у д н о в з р ы в а е м ы е ......................................................................

 

 

37,6

1,36

215



С наибольшим основанием для крупных туннелей может быть применена формула Н. М. Покровского [51]

N = k V S ,

(97)

где S — площадь поперечного сечения туннеля, м2.

и диаметра

Коэффициент к зависит от свойств породы, типа ВВ

патронов. Для крепких пород он меняется в широких пределах — от 8 до 23. В частности, при / = 10, скальном аммоните в стандарт­ ных патронах к = 11,2, т. е. близок к значению в формуле (94).

Число шпуров при горизонтальном бурении и при двух плоско­ стях обнажения может быть подсчитано с точностью до 10% по фор­

муле

типа (93)

s

Р '

 

 

N

(98)

 

Щ

0,8И% ’

 

 

 

где

Р' — периметр части выработки, защемленной в породе, м.

Число шпуров в забое рекомендуется уточнять после решения вопроса о наиболее эффективном диаметре шпуров. Для каждого конкретного случая проходки существует определенный оптималь­ ный диаметр шпура (патрона ВВ), который целесообразно учитывать при составлении паспортов буровзрывных работ.

Удельные расходы ВВ и бурения. Для проверки полученных вели ­ чии можно рекомендовать зависимости удельных расходов бурения q6 и взрывчатых веществ двв от площади поперечного сечения тун­ неля S (или его верхней части) для крепких скальных пород (IX и выше категории по СНиП).

Статистическая обработка данных практики, проведенная анало­ гично описанной выше при выводе формулы (94), позволила получить следующие эмпирические зависимости:

удельный расход бурения (при относительной погрешности 12%)

 

% = -р= - - м/м3;

(99)

 

 

г Ь

 

 

удельный

расход ВВ (при относительной погрешности

15%)

 

Увв

8,5

кг/м3.

( 100)

 

Vs

Как и для

формулы (94)

50 ^

S sc 150, м2.

 

В большинстве отечественных туннелей большого сечения число шпуров и удельные показатели за счет применения менее мощных взрывчатых веществ оказываются несколько выше (примерно на 10— 15%), чем определенные по формулам (94), (99), 100), поэтому при пользовании этими формулами целесообразно пока увеличивать получаемые показатели, введя коэффициент, равный 1,1—1,15.

Для двух плоскостей обнажения полученные по формулам удель­ ные расходы следует умножить на коэффициент 0,55—0,65 (при трех плоскостях обнажения этот коэффициент равен 0,40—0,47). Площадь выработки надо вычислять по вертикальному сечению забоя.

216